微流控集成光波導光開關的研究.pdf

1、 本論文以微流控集成光波導光開關為研究對象，從理論與實際工藝制備等方面對其進行探索。論文將微流控精確，迅速的特點與MEMS批量制造優(yōu)勢相結合，從理論上提出了一種新型熱驅動微流控光開關設計，將波導結構和開關功能結構集成在一個基底結構上，使器件陣列具有體積微小，易集成，可靠性好的優(yōu)點。依據熱力學定理和微流體特性，創(chuàng)新地提出了利用表面張力作為光開關器件的驅動力，控制折射率匹配的液體在微通道內秩序流動的方案，提出并建立了流體在微通道內運動

2、的熱毛細效應模型。　　 論文闡述了離子交換制作光波導的一般理論，利用有限差分法研究了離子擴散波導內部離子濃度分布，折射率分布。利用條形函數法分析了電磁波在擴散光波導中的傳播理論，較為系統地研究了制備時擴散溫度，擴散時間等因素對波導光學性能的影響。并以此為基礎，通過K+-Na+二次熱交換的方法制備了平面和條形光波導，控制擴散溫度和擴散時間，制得了不同工藝條件下的光波導。制得的光開關插入損耗為2.9dB，開關響應時間為110ms。論文分