650nm波长有机-无机接枝改性聚甲基丙烯酸甲酯全聚合物热光波导开关  

650-nm Wavelength All-Polymer Thermo-Optical Waveguide Switch Based on Organic-Inorganic Grafting Polymethyl Methacrylate Materials

作　　者：牛小艳[1] 韩超[1] 王雷[1] 张海鑫[1] 蒋松[1] 段宁[1] 王菲[1] 陈长鸣[1] 张大明[1] 

机构地区：[1]吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区,吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室,吉林长春130012

出　　处：《光学学报》2013年第10期204-208,共5页Acta Optica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(61107019;61077041;6117027);教育部高等学校博士点专项科研基金(20110061120054);中国博士后科学基金面上项目(2011M500597);中国博士后科学基金特别资助项目(2012T50277);吉林省科技发展计划项目(20110315);吉林省青年科学基金(20100174);吉林大学大学生创新创业训练计划项目(2012B51124;2012A51136)

摘　　要：合成了一种新型有机-无机接枝改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,基于材料良好的热稳定性以及光学特性,研制出一种工作于可见光650nm波段的全聚合物热光开关芯片。芯片设计采用倒脊型波导结构,可有效地实现红光信号的单模传输。在650nm波长下应用塑料光纤对热光开关进行测试,得到平均开关时间约为600μs,消光比为8.2dB,驱动功率为22.6mW。该器件可广泛用于高密度光集成系统,可见光通信及生化传感等领域。An novel organic-inorganic grafting polymethyl methacrylate （PMMA） material is successfully synthesized. Based on the preferable thermal stability and optical properties, the all-polymer thermo-optic（TO） waveguide switch chip at 650 nm wavelength is designed and fabricated. The chip is designed as embedded waveguide with reversed ridge structure for single-mode propagation of the red signal light. The polymer optical fiber （POF） is used for coupling the 650nm visible light into the chip for testing. The Mach-Zehnder （M-Z） interferometer TO switch on-off time is about 600μs. The extinction ratio is about 8. 2 dB and the applied electric power as the switching power is about 22.6 mW. This device can be widely used in many fields such as high density optical integration system, visible light communication and biochemical sensing technology, etc.

关 键 词：光学器件 有机-无机接枝改性材料 热光波导开关 全聚合物 

分 类 号：TN252[电子电信—物理电子学]