Optické planární polymerní vlnovody realizované na deskách plošných spojů

Abstract

Cílem bakalářské práce je návrh a výroba polymerních optických vlnovodů, které bude možno realizovat na deskách plošných spojů, pro přenos dat mezi elektrooptickými moduly a návrh vlnovodné spirály o rozměrech realizovatelných na dostupných substrátech. V první části práce je uveden teoretický návrh geometrických rozměrů hřebenových optických planárních vlnovodů s použitím polymerních vlnovodných materiálů EpoCore, EpoClad, LIGHTLINKTM XP-6701A Core, LIGHTLINKTM XH-100145 Clad a substrátů Pyralux a flexibilní FR-4. V práci je také popsán teoretický návrh a předpokládané vlastnosti vlnovodné spirály vyrobené z těchto materiálů. Dále jsou v práci popsány provedené depoziční testy pro výrobu navržených planárních a hřebenových vlnovodů. Na závěr jsou uvedeny použité metody pro diagnostiku vyrobených vzorků, následuje shrnutí dosažených výsledků.

Podařilo se připravit flexibilní planární optické vlnovody s optickým útlumem nižším než 0,5 dB/cm na vlnové délce 632,8 nm, vzorek z polymerních materiálů EpoCore/EpoClad měl hodnotu optického útlumu 0,41 dB/cm, vzorek z polymerních materiálů LIGHTLINKTM XP-6701A Core a LIGHTLINKTM-XH 100145 Clad dosahoval hodnoty útlumu 0,39 dB/cm.

The goal of the bachelor's thesis is design, fabrication and investigation of properties of optical waveguides that can be realized on printed circuit boards for data transmission between electro-optical modules. The first part of the thesis deals with the theoretical proposal for geometrical dimensions of ridge optical waveguides for flexible substrates with the use of EpoCore, EpoClad, LIGHTLINKTM XP-6701A Core and LIGHTLINKTM XH-100145 Clad polymer waveguide materials. The thesis also describes the process of designing a spiral waveguide optimised for given polymer materials. Furthermore, the thesis describes the fabrication of planar and ridge optical waveguides using the spin coating method and photolithography. Ultimately, the methods used for measurement are described and the obtained results are presented.

The fabricated flexible planar optical waveguides have an optical attenuation of less than 1 dB/cm at the wavelength of 632.8 nm. The sample of EpoCore/EpoClad waveguide had an optical loss of 0.41 dB/cm, the sample of LIGHTLINKTM XP-6701A Core and LIGHTLINKTM XH-100145 Clad had an optical loss of 0.39 dB/cm at the 850 nm wavelength.