极化聚合物相比于铌酸锂等无机材料,具有介电常数低、电光系数高的优点。聚合物电光调制器半波电压可降至0.65V,3dB带宽可达100GHz以上,是未来宽带光纤通信系统中极具竞争力的核心器件。高极化率发色团应用于波导结构中,存在极化效率降低和非线性弛豫问题,是聚合物调制器实用化面临的主要挑战。本项目从提高波导材料介电兼容性、优化层间界面形态和极化电荷的角度,揭示改善发色团介质氛围对增强波导电光稳定性和降低光损耗的作用,阐明分子极性对发色团溶解度和双发色团分子电光活性的影响,通过掩埋型共面波导电极提高电光重叠积分因子Γ和极化效率,抑制包层电弛豫导致的线性工作点漂移,采用光辅助极化方法制备基于SH1/DR1-PMMA的电光调制器,实现Γ×γ33>25pm/V且2000h内衰减<5%,光插入损耗<8dB,3dB带宽>20GHz。该项目为推动聚合物电光调制器实用化提供了重要的理论指导和实验依据。
英文主题词Polymer;Optical waveguide;Electro-optic modulator;Binary chromophores;Co-planar waveguide electrode