集成光波导谐振环是集成光学领域的热门研究问题之一,是光学传感器,光开关,激光放大器,滤波器,波分复用器,光学延时组件等光学器件的核心组成部分。本文的主要工作是设计集成光波导谐振环器件,包括材料的选取,结构的设计、模拟和优化,以及制作工艺的探讨。 本文针对光波导谐振环的结构特点,将谐振环分成耦合器和弯曲波导两部分,建立了用于分析光波导谐振环的基本理论模型,从多光束干涉的物理过程出发,分析了谐振环的谐振特性,并得出谐振环的关键参数对谐振特性的影响,讨论了大尺寸光波导谐振环应用于制备光波导陀螺的关键技术指标,推导了弯曲波导损耗,耦合器耦合比等参数和光波导陀螺灵敏度之间的关系。并在此基础上,提出一种优化设计的集成马赫-曾德尔热光耦合器的可调谐振环,用以改善可调谐振环的移频特性。实验方面,研究了有机聚合物光波导谐振环的制备工艺过程,利用聚碳酸酯材料制备了低损耗的有机聚合物平板光波导,并测试和分析了其损耗特性。设计了光波导谐振环掩模版,并制备出条形聚合物光波导样品。为制备高性能低损耗的光波导谐振环提供了理论支持和实验准备。此外,针对不同聚合物材料的加工特性和折射率参数,设计了利用不同芯包层材料实现单模传输的光波导结构,为实验制备光波导谐振环提供了多种可行方案。