熱光可調聚合物波導布拉格光柵的設計與優化

翟羽萌，王 瑾，蔣錫燕，許 吉，陸云清

（南京郵電大學光電工程學院，南京 210023）

光電器件研究與應用

熱光可調聚合物波導布拉格光柵的設計與優化

翟羽萌，王 瑾，蔣錫燕，許 吉，陸云清

（南京郵電大學光電工程學院，南京 210023）

對提高基于聚合物材料的WBG（波導布拉格光柵）的熱光調制效率的方法進行了研究。根據聚合物材料的光學特性設計了三階的WBG，仿真分析了WBG結構參數對光柵傳輸特性的影響；為提高熱光調制效率，采用了內嵌式電極結構與在WBG兩側構建AT（空氣溝槽）相結合的方案。模擬結果表明，與一般熱光型調制結構相比，該方案的波長調諧靈敏度提升了1.87倍，實現了大范圍的波長可調。所設計的熱光可調WBG具有受熱性強、熱均勻性高及熱串擾低等優點。

波導布拉格光柵；聚合物；熱光效應

0 引 言

WBG（波導布拉格光柵）相較于光纖布拉格光柵，具有器件尺寸小、可集成度高的優點，在小型化光通信器件和集成光電回路中，是諸如濾波器、調制器和波長轉換器等光子器件的重要組件［1］。特別是用于外腔反饋式分布反饋激光器時，利用熱光效應等機制對WBG材料的折射率及反射譜進行調節，可實現激光器出射波長的調諧。

聚合物材料具有價格低廉、波導制備工藝簡單和易于與其他光子器件集成等優勢，成為制備WBG的首選材料［2］。此外，聚合物材料具有較高的熱光系數（約為-10-4/℃）及較低的熱傳導率，可有效降低熱光可調WBG的工作功耗。然而，根據布拉格反射條件所設計的一階聚合物WBG，其周期往往小于0.5μm，采用常用的光刻工藝制備較為困難；……