论文摘要
硫系半导体玻璃因具有较大的非线性折射率、宽的红外透过窗口和良好的成玻能力,是优良超快全光开关器用最佳材料之一,在红外波段电光调制器、光通信波段全光开关器等光电子集成器件领域具有广阔应用前景。本文研究了As2S8非晶态半导体薄膜波导在光照和热处理作用下的光学性质,主要表现在其折射率和膜厚变化。本文着重实验研究了As2S8非晶态半导体薄膜波导在光照和热处理作用下的折射率和膜厚变化。As2S8非晶态半导体薄膜在紫外光辐照作用下,观察了折射率增大的效应,随着辐照时间的延长,折射率增大趋于饱和,在70分钟以后折射率增量达到饱和状态。另外,采用退火处理工艺,研究了沉积态的As2S8非晶态半导体薄膜的折射率增大效应,实验发现当退火温度超过160℃后,退火引起As2S8薄膜折射率明显增大。同时,在以上紫外光辐照与热处理过程中,观察As2S8薄膜的膜厚改变,发现光照与退火处理均导致As2S8薄膜的膜厚减小。光照引起膜厚的减小量在光照时间45分钟以后趋于不变,而退火引起膜厚的减小在退火温度高于160℃以后,更加明显。此外,实验研究了光照饱和态的As2S8薄膜经过退火处理,发现在退火温度低于160℃时,薄膜折射率基本不变,而当退火温度高于160℃后,薄膜折射率明显减小,即在光照与退火关联作用下,As2S8薄膜折射率发生可逆现象。此外,研究了在退火-光照饱和-退火关联作用下,As2S8薄膜折射率的变化；以及在退火-光照未饱和-退火关联作用下,As2S8薄膜折射率的变化。基于以上实验数据,最后实验试制了As2S8玻璃条波导,并通过As2S8薄膜波导的光传输特性实验,显示出良好的导模特性,其传输损耗约0.76dB/cm。
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