光通信技术在当今社会中扮演着非常重要的角色。随着通信技术的升级进步变得越来越快,对通信基础设备的性能要求也相应提高。光子器件对光通信技术的发展起着至关重要的作用。硫系光子器件由于具有折射率高,红外透过范围宽,三阶非线性强等传统硅基光子器件所不具备的优势特性,从而越来越受到人们的重视。基于硫系玻璃材料的波导光器件适用于制作光通信、光传感、非线性集成光学等领域。但就目前而言,国内波导的应用研究由于起步较晚,与国际先进水平还存在一定差距,通过改善硫系波导制备工艺从而提高光波导的传输性能是近年来研究的一个重要方面。综合考虑实验室现有实验条件以及波导制备工艺的复杂程度,本课题选用剥离法在硅/二氧化硅衬底上制备硫系光波导,并引入热回流工艺降低波导侧壁粗糙度,达到减小传输损耗的目的。首先利用紫外光刻的方法在N244负性光刻胶上将掩模版上设计好的波导图形转移到衬底上,再使用实验室自制的Ge-AsSe硫系玻璃作为靶材,通过热蒸发法在衬底上制备出高质量的Ge-As-Se硫系薄膜,并剥离得到不同宽度的条形硫系光波导,然后引入热回流工艺在不同温度下进行热处理,最后测试了热回流工艺前后以及不同热回流温度下所得波导的表面形貌以及传输特性并做了进一步分析。以下是本文的主要研究内容:(1)主要介绍了硫系玻璃的优点、硫系波导的制作方法、研究现状以及应用,并对课题的研究意义和研究内容进行了阐述。(2)介绍了光波导的传输理论和相关数值分析方法,使用软件模拟仿真并分析不同形状和结构波导的传输模式,获得符合单模传输的波导结构作为制备波导的参考依据。(3)研究了条形硫系波导的剥离法制备工艺,获得Ge-As-Se组分的条形波导。为了进一步降低波导侧壁粗糙度,减小传输损耗,在条形波导制作完成后加入了热回流工艺,研究不同热回流温度对波导形貌,特别是波导侧壁粗糙度的影响。(4)基于上述制备所得的条形硫系波导完成表面形貌和传输性能测试。利用表面轮廓仪、扫描电子显微镜等对波导表面形貌、粗糙度进行测试;利用X射线衍射仪分析了薄膜析晶情况;采用端面耦合截断法测试了波导传输损耗。通过实验证明了所提出的热回流工艺的可行性,该方法可有效降低硫系波导侧壁粗糙度(减低36%)和光学传输损耗(降低37%),是制备低损耗微纳光子器件的有效方法。最后对本课题的整体研究内容进行了总结,指出热回流工艺是降低硫系玻璃波导侧壁粗糙度和光学损耗的有效方法。该方法可与后续的CMOS工艺相兼容,在集成光子学领域有广阔的应用空间。