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聚合物波导光栅是一种在聚合物光波导上制备的周期光栅，具有材料选择灵活、波导及光栅结构多样、尺寸小、制备工艺简单以及易于大规模集成的优势，在全光通信系统和集成光传感器领域中有广泛的应用。本论文主要对聚合物波导光栅的原理、设计、制备工艺和测试等方面展开了研究。 本论文根据光波导理论和耦合模理论，阐述了聚合物长周期波导光栅和波导Bragg光栅的工作原理，设计了工作于通信波长的聚合物长周期波导光栅，在此基础上通过matlab编程模拟，详细分析了聚合物长周期波导光栅的截面参数、光栅周期、光栅高度和光栅长度等结构参数对其光学特性的影响，并对聚合物长周期波导光栅的结构参数进行了优化设计。实验中选用NOA61和UV15分别作为波导芯层和包层材料，利用旋转涂覆、接触光刻、高温蒸镀金属膜和反应离子刻蚀等传统微加工工艺，在Si/SiO2衬底上制备出聚合物长周期波导光栅并进行了测试。测试结果表明其透射谱在波长1537nm和1572nm处出现两个明显透射谷，衰减值分别为-14.8dB和-19dB，这两个模式分别对应芯层模和包层TE模以及TM模之间的耦合，其3dB带宽约7nm，且两个透射谷之间波长间隔与理论设计值较为接近，与设计较为吻合。此外还研究了其温度敏感特性，测得其温度调谐灵敏度约为2.2nm/℃，在16℃到34℃范围内，实现了1530nm～1580nm约40nm的波长调谐。测试结果表明，该器件具有较好的滤波特性和调谐特性，在集成光滤波器和传感器方面具有较好的应用潜力。 本论文还搭建了用于制备波导Bragg光栅的双光束干涉曝光系统和光栅周期测量系统，并分析了系统中关键光学元件的性能对光栅质量的影响。选用光刻胶Shipley1805，研究了其在双光束干涉曝光工艺流程中的旋涂、曝光和显影等工艺条件，成功制备出周期为535nm、占空比为0.3的均匀光栅图形，为下一步聚合物波导Bragg光栅的制备奠定了基础。