脊形波导传输损耗理论分析

新一代计算机光互连普遍采用的垂直腔面发射激光器(VCSEL),是波长为850 nm的多模激光器。为了更好地与其匹配,需要开发截面大小与其输出面大小接近的脊形波导。在成功制备了最小截面积70 μm×50 μm,直线长度21 cm聚硅氧烷脊形波导的基础上,对其损耗机制进行了理论分析。利用微扰理论分析可知吸收损耗可以忽略不计,主要损耗由上下表面和侧面粗糙度引起的表面散射损耗决定。利用变分原理和有限元方法分析了气泡、缺陷和杂质对场分布的影响,得出了基模和1阶模受到肉眼可辨的影响和发生跃变时气泡、缺陷或杂质的具体量值。利用CCD摄像法测量传输损耗,实验结果与理论结果基本相符。