پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 933 |
| تعداد مقالات | 7,666 |
| تعداد مشاهده مقاله | 12,516,131 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,896,868 |
مقاله پژوهشی: ساخت و مطالعه ویژگی‌های موجبر صفحه‌ای بر پایه پلیمرSU-8 با زیرلایههای متفاوت | ||
| فیزیک کاربردی ایران | ||
| دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 32، فروردین 1402، صفحه 7-20 اصل مقاله (2.23 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/ijap.2022.40072.1274 | ||
| نویسندگان | ||
| سمیه زارع* ؛ زهرا سادات حسینی | ||
| استادیار، پژوهشکده فوتونیک و فناوری‌های کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این کار، موجبرهای صفحه‌ای حاصل از لایه نشانی پلیمر SU-8 بر روی دو زیرلایه PET و کوارتز بررسی می‌شوند. معادله‌های ماکسول را برای موجبرهای طراحی شده حل می‌کنیم تا معادله‌های مشخصه حاصل شوند. از حل این معادله‌ها، حداقل ضخامت لازم SU-8 برای عملکرد به عنوان موجبر تعیین می‌گردد. سپس موجبرها ساخته شده و با دستگاه‌های پروفایلومتری و طیف سنجی UV-Vis-IR مشخصه یابی می‌شوند. مشاهده می شود که پلیمر SU-8 عبور نوری مطلوبی از خود نشان می‌دهد و در قالب موجبری با زیرلایه PET عملکرد بهتری دارد. در ادامه برای تعیین ضریب شکست موثر موجبر و نحوه انتشار موج از روش المان محدود استفاده می‌شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که پدیده بازتاب کلی که شرط اساسی موجبری است در افزاره PET/SU-8 نسبت به Quartz/SU-8 بهتر رخ می دهد. بنابراین انعطاف پذیری و مقرون به صرفه بودن PET آن را جایگزین مناسبی برای زیرلایههای جامد متداول مانند کوارتز می سازد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| موجبر صفحه‌ای؛ پلیمر SU-8؛ زیرلایه؛ ضریب شکست موثر | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Research Paper: Fabrication and Study of Planar Waveguide Based on SU-8 Polymer using Different Substrates | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Somaye Zare؛ Zahra Sadat Hosseini | ||
| Assistant Professor, Photonics and Quantum Technologies Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI), Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this work, the planar waveguides are investigated by depositing a SU-8 polymer on PET and quartz substrates. Maxwell equations are solved for the designed waveguides to obtain the characteristic equations. By solving these equations, the minimum thickness of SU-8 necessary for operation as a waveguide is found. Afterward, the waveguides are fabricated and characterized by profilometry and UV-Vis-IR spectroscopy. It is observed that SU-8 polymer shows suitable optical transmission. Then, the effective refractive index of the waveguide, as well as the wave propagation, is recognized by the finite element method. The results of simulations show that the total reflectance phenomenon that is required for a waveguide operation is occurring more effectively in the PET/SU-8 device than in the Quartz/SU-8 and in a waveguide configuration, it possesses better performance. Also, the flexibility and low cost of PET make it a proper candidate for substitution of the typical rigid substrate such as quartz. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| SU-8 polymer, Substrate, Effective refractive index, Planar waveguide | ||
| مراجع | ||
|
[1] Agrawal, G. P. Lightwave Technology: Components and Devices. (Wiley Wiley-Interscience (2004). [2] Bakhla, N., Gangopadhyay, P. & Lakshmi, P. SU-8 Polymer as an Optical Waveguide for Integrated Optics. Journal of Electronic Design Technology 10, 20-26 (2019). [3] Panusa, G., Pu, Y., Wang, J., Moser, C. & Psaltis, D. Fabrication of Sub-Micron Polymer Waveguides through Two-Photon Polymerization in Polydimethylsiloxane. Polymers 12, 2485 (2020). [4] Dangel, R. et al. Polymer Waveguides Enabling Scalable Low-Loss Adiabatic Optical Coupling for Silicon Photonics. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 24, 1-11 (2018). [5] Bamiedakis, N., Shi, F., Chu, D., Penty, R. V. & White, I. H. High-Speed Data Transmission Over Flexible Multimode Polymer Waveguides Under Flexure. IEEE Photonics Technology Letters 30, 1329-1332 (2018). [6] Barwicz, T. et al. Advances in Interfacing Optical Fibers to Nanophotonic Waveguides Via Mechanically Compliant Polymer Waveguides. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 26, 1-12 (2020). [7] Fischbec, G., Moosburger, R., Topper, M., Petermann, K. Design concept for singlemode polymer waveguides.Electronics Letters 32, 212–213 (1996). [8] Imanura, S., Yoshimura, R., Izawa, T. Polymer channel waveguides with low loss at 1.3 μm. Electronics Letters 27, 1342–1343 (1991). [9] Prajzler, V., Nekvindová, P., Hyps, P., Jerabek, V., Properties of the Optical Planar Polymer Waveguides Deposited on Printed Circuit Boards. Radioengineering 24, 442-448 (2015). [10] Ma, H., Jen, A.K.Y., Dalton, L.R. Polymer based optical waveguides: Materials, processing and devices. Advanced Materials 14, 1339–1365(2002). [11] Eldada, L. Optical communication components. Review of Scientific Instruments 75, 575–593 (2004). [12] Eldada, L., Shacklette, L.W. Advances in polymerintegrated optics. IEEE Journal of Selected Topics in QuantumElectronics 6, 54–68 (2000). [13] Yeniay, A., Gao, R.Y., Takayama, K., Gao, R.F., Garito, A.F. Ultra-low-loss polymer waveguides. Journal of Lightwave Technology 22, 154–158 (2004). [14] Feng, R. & Farris, R. J. Influence of processing conditions on the thermal and mechanical properties of SU8 negative photoresist coatings. Journal of Micromechanics and Microengineering 13, 80-88 (2002). [15] Beche, B., Pelletier, N., Gaviot, E., Zyss, J. Single-mode TE00-TM00 optical waveguides on SU-8 polymer. Optics Communications 230, 91–94 (2004). [16] Yang, B., Yang, L., Hu, R., Sheng, Z., Dai, D., Liu, Q., He, S. Fabrication and characterization of small optical ridge waveguides based on SU-8 polymer. Journal of Lightwave Technology 27 4091–4096 (2009). [17] Prajzler, V., Lyutakov, O., Hüttel, I., Barna, J., Špirková, J., Nekvindová, P., Jeřábek, V. Simple way of fabrication of Epoxy Novolak Resin optical waveguides on silicon substrate. Physica Status Solidi C-Current Topics in Solid State Physics 8, 2942–2945 (2011). [18] Prajzler, V., Nekvindová, P., Hyps, P., Lyutakov, O. & Jerabek, V. Flexible Polymer Planar Optical Waveguides. Radioengineering 23, 776-782 (2014). [19] Bogaerts, W. et al. Basic structures for photonic integrated circuits in Silicon-on-insulator. Opt. Express 12, 1583-1591 (2004). [20] Sharma, T. et al. Review of Recent Progress on Silicon Nitride-Based Photonic Integrated Circuits. IEEE Access 8, 195436-195446 (2020). [21] Zilkie, A. J. et al. Multi-Micron Silicon Photonics Platform for Highly Manufacturable and Versatile Photonic Integrated Circuits. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 25, 1-13 (2019). [22] Koren, U. in Optoelectronic Integration: Physics, Technology and Applications (ed O. Wada) 233-272 (Springer US, 1994). [23] Pollock, M. L. Integrated Photonics 2004th edition edn, (Springer, 2003). [24] Prajzler, V. et al. Design, Fabrication and Properties of Rib Poly(methylmethacrylimide) Optical Waveguides. Radioengineering 20, 479 (2011). | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 650 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 548 |
||