微流控阵列光开关中微流体驱动方法的研究

摘要

光开关是全光通信领域的关键技术，是实现全光网络的必要手段。全光通信网络的发展，迫切需要低功耗、高速度、低吸收、小尺寸和低成本的实用化光开关。论文提出的微流控阵列光开关将微流控技术与微光电子技术相结合，结构简单，易于构造大规模的阵列光开关。
　　 论文首先介绍了几种典型的电控光开关，并根据微流体驱动方法的研究现状，提出了静电驱动微流控阵列光开关的结构，以及压电驱动微流控阵列光开关的结构。其基本思想是通过对液体流动的控制，对光路进行控制，从而实现光开关的功能。
　　 论文重点研究了微流控光开关的驱动单元。制作了静电驱动单元，包括导电底板、绝缘层以及导电模块，但是通过研究发现，静电驱动产生的力较小，且需要较高的电压，直接利用静电驱动有很大的困难。在对压电驱动单元的研究过程中，通过实验测试了压电陶瓷驱动薄膜产生的位移，并利用软光刻的方法制作了微流道与储液小槽，通过实验验证了压电陶瓷驱动液体的可能性，但是小槽与微流道的边缘并不光滑，且深度只有18 μm，远远达不到我们对波导层的要求，因此需要对其制作方法进行优化。
　　 最后，论文提出了一种利用热压法直接压制有机玻璃（PMMA ）材料的制作压电驱动微流控阵列光开关的方法，该结构将自聚焦帮预埋于V 型槽作为波导，通过实验测试了自聚焦棒做波导时的耦合损耗，耦合损耗可以控制在0.2dB 以下。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 微流控技术与微流体驱动方法

第三章 微流控光开关的设计与驱动单元的研究

第四章 光开关的优化设计

第五章 结束语

致谢

参考文献

研究生期间发表论文情况