波導(dǎo)光柵耦合器設(shè)計及其光全息聚合制作的初步研究.pdf

1、針對不同應(yīng)用要求，對不同類型波導(dǎo)光柵的理論分析、設(shè)計與制備方法、及應(yīng)用研究已有很多。本文主要從理論分析、設(shè)計和實(shí)驗(yàn)制作等方面研究波導(dǎo)光柵耦合器。首先介紹衍射光柵的基本理論，采用嚴(yán)格耦合波理論分析波導(dǎo)光柵的耦合特性，及其與光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系；然后討論波導(dǎo)光柵耦合器的設(shè)計方法；最后采用新型的光聚合材料、設(shè)計實(shí)驗(yàn)制作光路、實(shí)驗(yàn)制作波導(dǎo)光柵耦合器，并對其特性進(jìn)行初步的實(shí)驗(yàn)觀測。 由于一般情況下光柵具有多個衍射級次，所以其作為耦合器使用時

2、的耦合效率比較低，這使其應(yīng)用受到了限制。為了進(jìn)一步擴(kuò)展其應(yīng)用，關(guān)鍵在于提高波導(dǎo)光柵耦合器的耦合效率。第二章在介紹光柵基本參數(shù)、基本類型的基礎(chǔ)上，基于光柵衍射的基本理論和波矢空間圖(K-space diagram)分析各衍射衍射級次的角度。第三章采用波矢空間圖和嚴(yán)格耦合波理論分析耦合級次及效率與光柵的高度、周期等結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，模擬光在不同結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)光柵中的傳播，得出耦合效率與光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，通過優(yōu)化光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)提高耦合效率。第四章給

3、出了平板波導(dǎo)光柵耦合器的設(shè)計方法，基于波矢空間圖和嚴(yán)格耦合波理論對幾種給定結(jié)構(gòu)的光柵波導(dǎo)偶合器進(jìn)行了模擬設(shè)計，得到設(shè)計結(jié)果并進(jìn)行了討論。第五章用光全息聚合方法制備波導(dǎo)光柵耦合器，在玻璃波導(dǎo)上，用聚合物材料、采用光全息聚合方法制作表面浮雕波導(dǎo)光柵耦合器；首先選擇合適的聚合材料，然后根據(jù)我們提出的方法實(shí)驗(yàn)測量了聚合材料的曝光一聚合特性；基于所測得的材料的曝光一聚合特性，采用光全息聚合方法在波導(dǎo)玻璃光波導(dǎo)上制作出了表面浮雕型聚合物波導(dǎo)光柵，并