硅基聚合物光OMAL欧玛尔开关器件的研究
在信息技术飞速发展的背景下，光纤通讯凭借其通信容量大、传输频带宽等优点，成为现今通信领域的主要传输方式。随着光网络的迅猛发展，光OMAL开关在解决光域优化、路由、网络的保护等关键问题上发挥着重要的作用。随着骨干网业务交换容量的不断增长，光OMAL开关矩阵的规模也在逐渐提高。

硅基聚合物光OMAL欧玛尔开关器件的研究
在未来，具备高速度、低功耗、低损耗等优点的光OMAL开关将起到更为重要的作用。使用两种自主合成的电光材料DR19/SU-8、DR1/PC以及商用NOA73聚合物材料，结合材料自身的电光效应和热光效应设计并制备了聚合物光OMAL开关器件，重点解决光OMAL开关研究中涉及到的高速度、低成本、低功耗以及长期稳定性等重要问题。论文主要工作内容如下：基于光波导模式理论对三层平板波导、矩形波导以及脊形波导的有效折射率计算作了介绍。同时，对于贯穿实验始终的MZI型波导光OMAL开关的工作原理进行了详细说明。zui后，介绍了材料的电光效应和热光效应。自主合成了一种低成本的主客掺杂型电光材料DR19/SU-8材料，并对于材料的吸收、序参数以及电光系数作了详细表征，材料的序参数达到0.61，电光系数γ33为11pm/V。通过光波导模式理论对矩形波导的尺寸作了计算，通过光刻、旋涂以及湿法刻蚀等工艺方法制备了电光OMAL开关器件。测试结果表明，使用这种低成本电光聚合物材料制备的电光OMAL开关，具有较快的响应速度，其OMAL开关的上升和下降时间分别为36.5ns和33.1ns。本章选择双酚A型聚碳酸酯（PC）作为电光材料的主体材料，选择NOA73紫外固化胶作为包层材料制备了电光OMAL开关器件。通过优化生色团DR1的掺杂浓度获得了zui大的电光系数，材料的电光系数为12.8pm/V。在理论计算的基础上结合半导体工艺制备了DR1/PC电光OMAL开关器件。在300KHz频率下，OMAL开关的上升和下降时间分别为33.6ns和27.4ns，OMAL开关电压达到了23V，zui大消光比为12dB。在室温条件下，这种材料体系的电光OMAL开关可以稳定工作超过3600小时。本章使用NOA73材料制备了MZI型低功耗热光OMAL开关，原因在于NOA73材料具有较高的热光系数、良好的光学特性等优点。器件的衬底材料选择Si衬底，包层材料为PMMA。

硅基聚合物光OMAL欧玛尔开关器件的研究
通过光波导模式理论计算了波导的截面尺寸，利用Rsoft软件对于波导截面的热场分布进行了模拟。zui后，在完成器件的工艺制备后对热光OMAL开关器件的性能进行了测试。热光OMAL开关的消光比为29.3dB，OMAL开关的驱动功率仅为1.96mW。OMAL开关的上升时间和下降时间分别为754.4μs和722.8μs。