新型高性能低成本聚合物光波导材料研究进展

【作者】 王锦艳； 李光辉； 宋媛； 张洪波； 蹇锡高； 王凌华； 韩秀友； 赵明山；

【机构】 大连理工大学高分子材料系； 大连理工大学,光子技术研究中心； 大连理工大学物理与光电工程学院；

【摘要】 <正>具备折射率精确调控、低光损耗、低双折射并具备良好的热稳定性的有机聚合物光波导材料是实现低成本、高性能光子器件最有潜力的材料之一。本文报道两类新型高性能低成本聚合物光波导材料,即含氟杂萘联苯聚芳醚系列聚合物光波导材料（FPPE）和有机无机杂化材料（PSQ）,系统研究了其成膜特性、光学特性。采用传统光刻技术和纳米压印技术制备聚合物波导器件,考察了其光波导制备工艺。结果表明,这两类材料具有优异的光学特性:（1）FPPE在光纤通信波段具有较宽的折射率调控范围（TE模,1550nm:1.498～1.653）、较大的热光系数（dn/dT）(TE模,1550nm:-1.22×10^-4/℃)以及较低的光损耗（1550nm:<0.24dB/cm）;具有良好的耐热性（T_g:>200℃,T_d 1%:>495℃）;其双折射在交联固化后降至0.005。（2）PSQ是一种液态有机硅杂化材料,其固化薄膜折射率可在1.450～1.520范围连续准确调节,双折射小于0.0005,热光系数在1310nm和1550nm处均为-2.4×10^-4℃^-1,在氮气下热失重1.0wt%的温度大于330℃更多还原