張正陽
伍茂仁

本論文提出以高分子聚合物光波導製程適用於4通道 x 25-Gbps 低密度分波多工器(Coarse Wavelength Division Multiplexing)單模光學收發模組之光學引擎。此光學引擎之輸入端於矽基板上整合了分佈回饋式雷射(Distributed Feedback Laser)、高分子聚合物光波導陣列波導光柵(Polymer Waveguide Based Array Waveguide Grating)作為多工器；接收端於玻璃基板上整合了高分子聚合物光波導陣列波導光柵(Polymer Waveguide Based Array Waveguide Grating)作為解多工器、1 x 4陣列PIN光電二極體(1 x 4 Array PIN Photodiode)。此高分子聚合物四波長陣列波導光柵之輸入及輸出埠光學界面，包含輸入端：雷射與高分子聚合物光波導之界面、高分子聚合物光波導與單模光纖之界面；接收端：單模光纖與高分子聚合物光波導之界面、高分子聚合物光波導與1 x 4陣列PIN光電二極體之界面。上述光學界面之間皆無透鏡設計，藉以簡化封裝製程。且在最惡劣條件下，輸入端通道中傳輸光的能量為 -0.64 dBm大於MSA所規範至少 -6.5 dBm；接收端通道中傳輸光的能量為 -7.08 dBm大於MSA所規範至少 -11.5 dBm。 以黃光製程製作長直高分子聚合物光波導，並藉由控制<100>矽基板晶向面之劈裂方向創造自然劈裂面，取代傳統與光波導端面研磨製程。設計光波導為矩形光波導，但實際製程為鐘形光波導。量測光波導尺寸WA × HA = 12 × 12 um^2的長直高分子聚合物光波導其平均插入損耗為 -7.23 dB，而模擬值為 -4.45 dB；波導尺寸WB × HB = 12 × 7 um^2的長直高分子聚合物光波導其平均插入損耗為 -8.13 dB，而模擬值為 -5.25 dB；波導尺寸WC × HC = 7 × 7 um^2的長直高分子聚合物光波導其平均插入損耗為 -9.95 dB，而模擬值為 -8.26 dB。