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本论文重点阐述了用五氟苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物(PFS-co-GMA)材料和高氟化聚芳醚(FPE)聚合物材料制备阵列波导光栅(AWG)器件的详细过程。在国内首先制备出插入损耗低于10.0dB的33信道和49信道聚合物AWG器件。对器件的参数优化、结构设计、工艺制备、端面抛光、封装技术等进行了详细的论述,并提出了下一步研究工作的展望。本论文的主要创新点如下:1.基于波导微扰理论,用“等效矩形”方法对化学刻蚀和反应离子刻蚀形成的梯形波导进行了等效处理,并对AWG器件的参数进行了修正,有效弥补了工艺水平的不足;2.提出了一种针对聚合物波导的“蒸气回溶”技术,通过对“回溶”的溶剂、温度和时间的优化选择,有效地平滑了由于光刻和反应离子刻蚀引起的粗糙的波导侧壁,有效地降低了侧壁的散射损耗,最大值达2.1dB/cm。回溶后的聚合物AWG的插入损耗降低了5.5dB,串扰减小了2.5dB。3.自行合成了PFS-co-GMA聚合物波导材料,该材料的折射率可在1.46~ 1.55自由可调,成膜性良好,薄膜的均方根粗糙度( Rrms)为0.69 nm。制成的波导在波长1550 nm下的传输损耗为0.68dB/cm。应用该材料制备的33信道AWG器件的插入损耗为9.0dB,串扰低于–22.0dB,偏振度为3.3 nm,波长随温度的漂移率为–0.12 nm/K。4.利用硅基聚合物波导器件的端面抛光工艺,改善了聚合物波导耦合端面的平整度和粗糙度,使抛光后的波导端面与硅衬底处在同一垂直面上,提高了波导的输出光强,有效地降低了光纤与波导的耦合损耗,改善了器件的整体性能。5.在国内首先进行了49信道聚合物AWG的研究工作,并利用FPE材料进行了实验制备,结合“蒸气回溶”技术,成功地制备出插入损耗为8.1dB,串扰低于–21.0dB的49信道聚合物AWG器件。