紫外光直写杂化溶胶－凝胶硅基光波导器件基础研究

开展有机/无机杂化、光敏溶胶－凝胶（Sol-gel）技术合成硅基二氧化硅薄膜材料和紫外光直写（UV-light imprinting）制备硅基光波导器件新技术的研究。利用Al和Zr杂质的掺入调节波导芯区的折射率，同时加入感光剂合成具有光敏性的波导薄膜。经过紫外曝光、显影和后烘等简单工艺过程，制备出单模波导和1×N波导分束器。深入开展紫外光功率密度、曝光时间与紫外光致薄膜结构间的相互关系研究，以及厚膜龟裂、粘版等关键工艺技术研究。开展紫外直写技术1×N波导分束器的器件模拟与设计、版图制作和工艺容差的研究，努力改善器件的功率分配均匀性和偏振相关性特性。该技术具有工艺简单、设备便宜、制作温度低、器件稳定性高、成本低、适合于大规模集成化生产等优点，是硅基光波导器件制备技术的重大突破。该核心技术的技术突破，定将促进我国光波导无源器件、微光电机械、光子集成和军事光电子技术的迅猛发展。