1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

波导与光纤的耦合方式按其耦合方向划分，可分为端面耦合与离面藕合。端面耦合，即在水平方向通过波导端面实现波导与光纤的藕合，而离面耦合是指光场通过光波导表面，在竖直或倾角方向输出并实现波导与光纤的藕合。

目前为止，光纤与波导的端面耦合中，使用较为广泛的是磨锥透镜光纤耦合方式。由于其制备工艺相对简单，藕合效率较高，所以在波导与光纤的藕合中应用较为成熟。但与此同时，端面耦合对波导与光纤的对准要求很高，且由于只能在端面处进行对准耗合，限制了波导与光纤耦合的灵活性。例如在应用于高集成度光波导器件时，端面藕合方式无法实现在集成光波回路的任意位置处提取光信号。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

常规波导由衬底、下包层、芯层、上包层四部分构成，无论是聚合物波导或者无机材料制备的波导，一般都使用硅作为衬底材料。下包层、芯层以及上包层材料依据制备波导的材料或者特殊情况下的需要来决定。例如硅绝缘体波导，其下包层材料为二氧化硅，芯层材料为硅，使用硅绝缘体制备波导光栅藕合器时，上包层一般采用折射率与光纤相同的(n=1.46 )折射率匹配液。根据光栅耦合器的需要，可以对其下包层材料进行不同的处理，如在其中插入金属反射镜或者布拉格反射镜等。

聚合物波导的下包层和芯层，一般使用折射率不同的聚合物材料制备。在本文的研究过程中，我们使用psq-ll ( n1= 1.454)和psq-lh(n=1.515)分别作为波导的下包层和芯层材料，聚合物材料的芯层与包层折射率差较小，因此波导截面面积较大，传输模斑半径也较大，这给波导与光纤的耦合带来一定优势，但由于其较小的折射率差，更易发生衬底泄露。

3. 研究计划与安排

完成任务的周次

4. 参考文献（12篇以上）

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[2] nielsen m g, weeber j c, hassank, et al, grating couplers for fiber-to-fiber characterizations of stand-alonedielectric loaded surface plasmon waveguide components[j]. 2015.

[3] qiu c, zou s, sheng z, et al,novel silicon-on-insulator grating couplers based on cmos polysilicon gatelayer: 2011亚洲光纤通信与光电国际会议[z]. 上海: 20141-3.