臺灣博碩士論文加值系統

本文研究以微機電製程技術為基礎，利用黃光微影製程製作波導通道，再結合軟式微影製程技術中微接觸成型(micro contact printing)、複製成形(replica molding)等技術，利用二甲基矽氧烷(polydimethysiloxane，PDMS)將波導通道複製翻印至高分子材料上，再搭配全像干涉微影技術(Holographic Interference Lithography)其週期可調且大面積製作等優點，製作繞射光柵於波導底部，使波導通道形成一條有光柵，另一條則無的非對稱結構，讓其工作條件符合光塞取多工器工作原理，而利用以上製程技術可達到製程簡單且快速以及價低成本等目的。

在實驗製程中我們會使用場發射掃描式電子顯微鏡(Field Emission Scanning Electron Microscope，FE-SEM)與原子力顯微鏡(atomic force microscope，AFM)觀察其波導結構及繞射光柵深度與週期，最後採用近場量測技術中near-field coupling量測技術來觀察高分子波導反射元件的光飽和強度，並以可調式雷射Tunable Laser做為光源測量波導元件的穿透頻譜與經由光柵影響反射回來的反射頻譜。

This study MEMS technology – based, using the photolithography process to fabricate waveguide channel, combined with soft lithography process technology in micro contact printing and replica molding technology, use of polydimethysiloxane ( PDMS) reprographic copying the waveguide channel to polymer materials, then with Holographic Interference Lithography to cycle adjustable and a large area production, making the bottom of the waveguide diffraction grating, the one waveguide channel have raster, another not of non-symmetrical structure, working conditions in conformity optical drop multiplexer works, then use of the above process technology can achieve the process simple and fast, and low cost price objective.

In the experiment, we use the Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM) and Atomic Force Microscope (AFM) to observe the waveguide structure and the diffraction grating depth and period, finally using near-field coupling measurement technique to observe the polymer waveguide optical saturation intensity reflective element, then use Tunable Laser as light source and measuring the penetration waveguide grating spectrum and influence is reflected back through the reflection spectrum.

目錄
中文摘要 …………………………………………………………... i
英文摘要 …………………………………………………………... ii
誌謝 …………………………………………………………... iii
目錄 …………………………………………………………... iv
表目錄 …………………………………………………………... vi
圖目錄 …………………………………………………………... vii
第一章 緒論…………………………………………………....... 1
1.1 前言……………………………………………………... 1
1.2 研究目的與方法………………………………………... 1
1.3 論文架構………………………………………………... 2
第二章 研究背景理論探討……………………………………... 3
2.1 光塞取多工器簡介……………………………………... 3
2.1.1 高密度分波多工器簡介………………………………... 3
2.1.2 光塞取多工器基本工作原理…………………………... 4
2.2 微機電系統技術簡介…...……………………………… 4
2.3 光波導簡介………...………………………………….... 6
2.4 軟式微影技術簡介……………………………………... 8
2.4.1 微接觸印刷……………………………………………... 8
2.4.2 毛細管微成形…………………………………………... 9
2.4.3 微轉印成形……………………………………………... 9
2.4.4 複製成形………………………………………………... 9
2.5 全像干涉微影技術簡介….…………………………….. 10
2.5.1 全像干涉微影系統架構…………………………….….. 10
2.5.2 全像干涉微影光束入射角度推算……………………... 11
2.6 PDMS特性探討與製程簡介…………………….……... 12
2.7 場發射掃描式電子顯微鏡FE-SEM簡介……………… 13
2.8 原子力顯微鏡AFM簡介……………………………….. 14
第三章 實驗方法………………………………………………... 17
3.1 高分子波導反射元件之架構簡介…...……………….... 17
3.2 非對稱波導反射元件之理論簡介……...…………….... 17
3.3 負光阻製作波導元件之黃光微影製程………………... 19
3.4 波導元件之PDMS模印製程………………………...... 22
3.5 PDMS模印壓印高分子波導元件之製程…………….... 24
3.6 高分子波導之全像干涉微影製程………...………….... 26
3.7 PDMS模印壓印非對稱高分子波導元件之製程…….... 29
3.8 非對稱高分子波導元件導光層與批覆層之製程…....... 30
3.9 非對稱高分子波導反射元件之研磨拋光處理……....... 33
第四章 結果與討論……………………………………………... 35
4.1 布拉格光柵深度與週期之AFM量測…………….…… 35
4.2 高分子波導反射元件之光強度量測………...……….... 36
4.3 高分子波導反射元件之光頻譜量測…………...……… 38
第五章 結論……………………………………………………... 41
參考文獻 …………………………………………………………... 42
英文論文大綱
簡歷

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