在21世紀(jì)信息技術(shù)革命的浪潮下,電子信息技術(shù)的發(fā)展可以說一日千里,電子系統(tǒng)似乎會不斷突破高速率、高密度、小型化的極限,但電互連導(dǎo)線的物理特性難以改變,隨著傳輸?shù)乃俾屎皖l率的升高,電互連中寄生效應(yīng)愈發(fā)嚴(yán)重,即使可以通過優(yōu)化布局布線,縮短傳輸路徑等方法提升其性能,但不能從根本上解除對高速通信系統(tǒng)發(fā)展的限制。作為一種很有潛力的替代電互連的方案,光電互聯(lián)技術(shù)吸引了越來越多的研究人員的關(guān)注,將導(dǎo)光層植入基板的光電印制板將是未來PCB發(fā)展的必然趨勢。本文對波導(dǎo)植入式板級光電互聯(lián)中所涉及到的關(guān)鍵組件及技術(shù)展開研究,主要完成了以下幾個(gè)方面的工作:（1）對光波導(dǎo)進(jìn)行了工藝缺陷模擬分析和FR4板上制備。首先根據(jù)光波導(dǎo)的射線和電磁理論,仿真分析了側(cè)壁粗糙度和陡峭度等工藝缺陷對光場分布的影響。然后,在FR4基板上通過顯影刻蝕技術(shù)制作了多路聚合物光波導(dǎo),詳細(xì)介紹了工藝過程及參數(shù)。制備完成后,利用3D測量激光顯微鏡對光波導(dǎo)的頂表面和側(cè)面進(jìn)行了粗糙度測試,頂表面粗糙度為12nm,側(cè)面粗糙度為58nm,結(jié)果在工藝容限范圍內(nèi),側(cè)壁形貌也較為陡直。最后,進(jìn)行通光測試,當(dāng)激光波長為850nm時(shí),光波導(dǎo)的傳輸損耗為0.24d... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

低倍顯微鏡下光波導(dǎo)照片

第三章 光互連層的模擬與制備35OLS4100 3D激光顯微鏡測量多組光波導(dǎo)樣品，圖3.14(a)和圖3.14(b)分別是檢測頂面、側(cè)面粗糙度時(shí)的顯微照片。(a) 光波導(dǎo)正面 (b) 光波導(dǎo)側(cè)面圖3.13 低倍顯微鏡下光波導(dǎo)照片(a) 頂面粗糙度檢測 (b) 側(cè)面粗糙度檢測圖3.14 頂面和側(cè)面粗糙度檢測顯微照片為降低偶然誤差，對多組光波導(dǎo)樣品進(jìn)行檢測，取平均值。粗糙度檢測結(jié)果如表3.5 所示，其中，光波導(dǎo)頂面粗糙度為 12nm，側(cè)壁粗糙度為 58nm。由 3.1 節(jié)工藝缺陷模擬分析可知，當(dāng)側(cè)壁凹陷深度在 2~3 m 時(shí)，波導(dǎo)內(nèi)光場分布曲線的形變不再明顯，對比實(shí)測 58nm 的側(cè)壁粗糙度，表明該工藝的側(cè)蝕控制較好，對傳輸光場模式的影響比較微弱。除了粗糙度

光波導(dǎo)側(cè)壁(a) 光波導(dǎo) 3D 顯微鏡圖像 (b) 光波導(dǎo)剖面顯微照片圖3.15 光波導(dǎo)輪廓表3.5光波導(dǎo)表面粗糙度檢測測試位置測量結(jié)果(μm)光波導(dǎo)表面粗糙度(μm)1 2 3頂面樣品 1 0.013 0.012 0.0130.012樣品 2 0.013 0.010 0.011樣品 3 0.011 0.011 0.010樣品 4 0.012 0.014 0.013樣品 5 0.010 0.012 0.011側(cè)壁樣品 1 0.058 0.057 0.0570.058樣品 2 0.059 0.056 0.058樣品 3 0.059 0.056 0.058樣品 4 0.060 0.057 0.059樣品 5 0.056 0.058 0.0573.3.2 傳輸損耗測試在六維調(diào)節(jié)平臺上分別對4路9cm長的光波導(dǎo)和4路4.5cm的光波導(dǎo)進(jìn)行測試，所謂六維調(diào)節(jié)平臺，就是指平臺可沿六個(gè)方向調(diào)節(jié)，包括：x 軸方向、y 軸方向、z軸方向、繞 x 軸方向、繞 y 軸方向和繞 z 軸方向，相較于通光測試常用的五維調(diào)節(jié)平臺，多了一個(gè)繞 z 軸轉(zhuǎn)動的調(diào)節(jié)方向，所以可以調(diào)節(jié)置物臺使一組光波導(dǎo)同時(shí)和兩側(cè)的光纖耦合，如圖 3.16(a)所示。耦合好以后，激光器陣列發(fā)出波長為 850nm 的光束經(jīng)入射光纖進(jìn)入光波導(dǎo)再經(jīng)出射光纖耦合進(jìn)另一側(cè)多通道光功率計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[2]板級光互連鏈路設(shè)計(jì)研究[D]. 邵科杰.中國工程物理研究院 2009
[3]基于EOPCB光互連板的光耦合研究[D]. 張瑾.華中科技大學(xué) 2008
[4]光電混合印制電路板（EOPCB）光互連波導(dǎo)研究[D]. 付凱.華中科技大學(xué) 2005



本文編號：3483050