极化聚合物电光开关微波电极系统的基础研究

作     者：田美强 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张大明

授予年度：2008年

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

主      题：电光开关 微波电极 极化聚合物 

摘      要：本论文针对极化聚合物电光开关的微波电极系统进行了基础性的研究工作。首先介绍了光开关的研究意义,有机聚合物材料的优势以及聚合物电光开关在国内外的研究进展;通过晶体的电光调制理论引出了极化聚合物的电光效应,为极化聚合物电光开关的研究奠定了理论基础;比较分析了各种电极结构的差异,选取共面波导(CPW)行波电极进行研究;利用保角变换理论导出了CPW行波电极各参数的解析表达式,为电光开关微波电极的设计提供了理论依据;结合软件模拟与理论计算,详细分析了共面电极的有效电场分布,多节反相电极结构对定向耦合型电光开关特性的影响,讨论了电极尺寸、波导位置与各性能参数之间的变化关系,设计了基于极化聚合物的不同衬底材料的电光调制器以及单节、两节、三节、四节反相电极结构定向耦合型电光开关的共面行波电极系统;自制了高频测试用微波探针并搭建了一套行波电极的测试系统;利用半导体工艺制备了多个不同衬底材料、不同介质层的CPW行波电极;对行波电极、调制器、定向耦合型电光开关进行了性能测试,分析了测试结果,并阐明了Si衬底行波电极损耗较大的原因。