SU-8聚合物之倒置脊狀光波導耦合器與分光器的模擬和實作研究

Simulation and Fabrication of SU-8 Polymer Based Inverted Rib Waveguide Coupler and Beam Splitter

賴冠宏(Kung-Hung Lai)

指導教授 ： 王立康

國立清華大學/電機資訊學院/光電工程研究所/碩士(2012年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2012.00110

摘要

積體光學元件隨著製程技術的精進日益蓬勃發展。以矽為基板的元件更被廣泛的研究。被動元件如：光纖耦合器、分光器、放大器、…等，因近年光通訊崛起而被重視。本論文先在矽基板上沉積二氧化矽，並於其上做出兩個元件。第一個元件為倒置脊狀光波導耦合器，作法是先在二氧化矽中蝕刻出錐形凹槽，並結合聚合物SU-8進行微影製程，製作出倒置脊狀光波導耦合器以減少光打入第二個元件的耦合損失。第二個元件是利用多模干涉MMI(Multi Mode Interference)的原理，製作1 16 MMI分光器。
實作上先在矽基板上沉積一層二氧化矽，當下披覆層。接著利用黃光微影製程和乾蝕刻在二氧化矽吃出一個錐形凹槽，之後旋塗聚合物SU-8，再做一次黃光微影製程，將倒置脊狀光波導耦合器和1 16 MMI分光器結構一次成型，之後蓋上矽膠當上披覆層完成元件。

關鍵字

倒置脊狀光波導耦合器 ； 一分十六MMI分光器

參考文獻

[2] J. K. Doylend and A. P. Knights, “Design and Simulation of an Integrated Fiber-to- Chip Coupler for Silicon-on-Insulator Waveguides,” IEEE Journal of Selected Topics in Quantumelectronics, vol. 12, no. 6, pp.61-65, 2006.

[3] Xionggui Tang, Jinkun Liao, Heping Li, Lin Zhang, Rongguo Lu, and Yongzhi Liu, “A Novel Scheme for 1×N Optical Power Splitter,” Optics Excess, vol. 18, no. 2111, pp. 21697-21704, 2010.

[4] T. Rasmussen, A. Bjarklev and J.H. Povlsen, “ Length Requirements for Power Splitters in Optical Communication Systems,” Electronics Letters, vol. 30 , no. 7, pp. 583-584, 1994.

[5]李政霖 , 折射率漸變多層錐狀光纖耦合器, 國立清華大學光電工程研究所, 碩士論文, 2010.

[7]H.F. Talbot, “Facts Relating to Optical Science No. IV, ”London , Edinburgh Philosophical Mag., J. Sci., vol. 4, no.24, pp. 401-407, 1836.