中文摘要：

研究采用紫外写入技术（UV-writing）制备光波导器件的新技术。采用火焰水解法（FHD）和等离增强化学气相沉积法（PECVD）在硅基片上淀积掺杂的SiO2波导材料，并用KrF准分子激光脉冲进行曝光，研究其光致折射率变化特性。探索光敏机制，研究GeO杂质浓度和高压掺氢对光敏性的影响，寻找提高光敏性的方法和措施，据此确定生长SiO2光波导材料的最佳工艺条件。研究光致折射率变化量与KrF准分子激光脉

结论摘要：

详细研究了紫外写入技术（UV-riting）制备光波导器件的新技术。采用火焰水解法（FHD）和等离子增强化学气相沉积法(PECVD)在硅片上生长GeO2含量约为7.5mol%的GeO2-SiO2薄膜，经过1000℃以上的高温烧结和掺氢增敏以后，利用KrF准分子激光研究其光敏特性。在以上两种方法制备的GeO2-SiO2薄膜中诱导出的折射率变化量都达到0.0059，满足光波导器件对波导芯层和包层折射率差的要求。探索并验证了光敏“色心”机制，研究了GeO杂质浓度和高压掺氢对光敏性的影响，确定了生长SiO2光波导材料的最佳工艺条件。对样品折射率分布作了近似均匀的方形结构假设，采用修正的有效折射率法对波导单模条件进行了分析。分析、模拟并设计出了MMI分束器和Y－分束器。最后，采用紫外写入法在Si基SiO2平面波导材料中制备出了单模波导、1×2和1×4分束器样品，并观测到了通光现象。创新性地提出了深刻蚀硅掩模板用于紫外写入技术制作光波导器件。本课题对火焰水解法生长硅基SiO2厚膜材料和紫外写入技术应用于光波导器件的关键技术的研究，为我硅基二氧化硅光波导无源器件的研制开发和国产化打下了坚实基础。