Si基SiO_2波导芯层热应力的理论研究

摘要

结合弹性多层板热应力理论和应力集中效应给出了Si基SiO2波导芯层热应力的解析解,推导了芯层应力差的解析表达式.说明对于传统阵列波导光栅,芯层应力差来源于初始翘曲和波导各层热膨胀系数差;系统分析了波导各层材料对芯层应力差的影响,指出调节衬底的热膨胀系数、上包层的热膨胀系数、衬底的厚度和下包层的厚度都可以消除芯层应力差,但改变衬底和上包层热膨胀系数是调节芯层应力差的主要手段;讨论了几种常见金属应力板对芯层应力差的影响.结果表明,在阵列波导底部高温粘贴适当厚度的金属板可消除芯层应力差.