在聚二甲基硅氧烷中通过双光子聚合制备亚微米聚合物波导

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:44
文章英文标题
Fabrication of Sub-Micron Polymer Waveguides through Two-Photon Polymerization in Polydimethylsiloxane
正文
柔性超紧凑低损耗光波导在软光子学的发展中起着至关重要的作用。寻找合适的材料和创新的制造技术来实现低损耗的长聚合物光波导和互连已被证明具有挑战性。本文演示了以二乙烯基苯( DVB )为光聚合单体，通过双光子聚合( 2PP )在聚二甲基硅氧烷( PDMS )中制备亚微米光波导，表明商用肟酯类光引发剂Irgacure OXE02适用于引发DVB光聚合，从而形成了稳定可控的制备无缺陷、长5 cm波导的工艺。我们进一步探索了一种多道加工策略，将波导芯尺寸扩大到~ 3 μ m，以达到更好的光限制和减少串扰的目的。在这些波导中，我们测量了710nm波长下的折射率对比度为0.005，传输损耗为0.1 dB / cm。
文章内容（英文）
Flexible ultra-compact low-loss optical waveguides play a vital role in the development of soft photonics. The search for suitable materials and innovative fabrication techniques to achieve low loss long polymer optical waveguides and interconnects has proven to be challenging. In this paper, we demonstrate the fabrication of submicron optical waveguides in polydimethylsiloxane (PDMS) using divinylbenzene (DVB) as the photopolymerizable monomer through two-photon polymerization (2PP). We show that the commercial oxime ester photoinitiator Irgacure OXE02 is suitable for triggering the DVB photopolymerization, resulting in a stable and controllable fabrication process for the fabrication of defect-free, 5-cm long waveguides. We further explore a multi-track fabrication strategy to enlarge the waveguide core size up to ~3 μm for better light confinement and reduced cross-talk. In these waveguides, we measured a refractive index contrast on the order of 0.005 and a transmission loss of 0.1 dB/cm at 710 nm wavelength.
来源出处
Journal|[J]PolymersVolume 12, Issue 11. 2020. PP 2485-2485
DOI
https://doi.org/10.3390/polym12112485

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