光电互联技术在光电通信、光电导航等**领域，高性能处理器以及民用通信等领域有着独特的优势。对于目前高性能计算和高速率通信系统中，无论是板到板还是板内各模块之间的链路，对更高带宽的需求持续增加，光电互联可代替传统电互联解决这一问题，同时降低系统成本与功耗，使系统微型化、高性能化。光电互联技术按光传输介质可分为自由空间光互联技术、聚合物光波导光电互联技术、光纤光电互联技术三类。简要介绍了光电互联技术的定义与三类光电互联技术，阐述了国内外聚合物光波导光电互联技术与光纤光电互联技术的发展动态，讨论对比了三类光电互联技术优缺点，指出了该领域的关键技术与发展趋势，为我国在该领域未来的研究方向提供参考。

为了实现横截面尺寸为 50 μm×50 μm 的聚硅氧烷聚合物光波导的耦合转向问题, 设计了一种表面覆盖高折射率包层的多层蚀刻光栅耦合器。首先, 分析了影响聚合物波导光栅耦合器耦合效率的结构因素; 然后, 采用在光栅表面蚀刻高折射率层的方法, 提高了聚合物波导光栅耦合器的耦合效率; 接着, 对不同的周期(范围: 100~4 000 nm)和不同的蚀刻深度(范围: 0~50 000 nm)进行排列组合, 形成不同的光栅结构, 基于时域有限差分法编写程序, 遍历所有情况, 得到不同光栅结构下的光场情况以及其耦合效率, 找到使耦合效率最大的周期以及蚀刻深度。最后, 设计了多层蚀刻的光栅耦合器, 进一步提高耦合效率。当蚀刻深度为5 000 nm, 光栅周期为2 600 nm时, 带高折射率层的聚硅氧烷聚合物光波导均匀光栅耦合器的耦合效率达到最大, 为17.2%。采用多层蚀刻的方式, 对结构进行优化, 其耦合效率能达到37.4%。为聚硅氧烷聚合物光波导在光互连中的实际应用提供了理论依据。

与无机半导体光波导相比, 有机聚合物光波导具有易于加工和方便集成的明显优势。总结了有机聚合物光波导的研究现状, 包括聚合物光波导材料的分类和制备。重点总结了聚合物平面波导和聚合物微结构光纤波导的应用现状。对聚合物光波导的前景进行了展望, 并提出了一些建议。

柔性光电印制电路板(FEOPCB)作为板级光互联的新发展方向，不仅具有光互联的巨大优势，而且还具有柔性电路板的特性，可实现不同子系统间的柔性互联，能够满足高速电子系统轻量化、小型化和高性能化的发展趋势。本文对国内外柔性光电电路的研究现状进行了详细的阐述与分析，并探讨了该互联电路的关键技术及未来研究方向。

选用紫外固化型环氧树脂，采用光刻技术在FR-4基板上制备了平行排布的多模聚合物光波导。波导具有阶跃折射率分布，相邻波导间隔为250 μm，可与并带后的50 μm芯径多模光纤实现多通道低损耗耦合。通过搭建测试平台，对波导的插入损耗、串扰及错位容限进行了测量与分析。实验结果表明，所制备光波导的损耗小于0.05 dB/cm，串扰小于-60 dB。波导在错位容限方面性能良好，当输入端错位±5 μm时，系统增加的插入损耗小于0.2 dB。同时根据实际波导建立仿真模型，采用光束传播法分析了不同入射条件下的模式能量分布、差分模式延时及耦合效率。计算结果表明，使用与波导具有相近纤芯尺寸的入射光纤不仅可以减小耦合损耗和串扰，还能减少激发起的高阶模式数，提高波导的距离带宽积，优化光波导的综合传输性能。所制备的聚合物光波导作为组成光印刷电路板的核心光器件具有良好的应用前景。

采用新型聚合物材料Norland紫外固化胶(NOA)制备了聚合物M-Z型热光开关器件。对NOA薄膜材料的光学性质进行了表征，采用感应耦合等离子体(ICP)方法制备出形貌良好的波导器件。测得在1 550 nm波长下，长22 cm的直波导插入损耗为83 dB。在电极上施加直流信号，测得热光开关的消光比为11 dB，驱动功率为85 mW。引入直流偏置网络，获得了器件的开关特性曲线，测得开关器件的上升时间为1085 ms，下降时间为4895 μs。实验结果表明:NOA材料在热光开关及其它聚合物光波导集成器件的制备中具有很大的应用潜力。

提出了利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术提高聚合物光波导器件性能的方法，介绍了ICP刻蚀技术的原理和优点。选取聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧丙酯(P(MMA-GMA))作为波导材料，采用氧气作为刻蚀气体，研究了ICP参数变化对刻蚀效果的影响。介绍了倒脊形光波导的制备过程，采用改变单一工艺参数的方法，分析了刻蚀效果随时间、功率、压强、气体流量等参数的变化，对参数优化后刻蚀得到的凹槽和平板结构进行了表征。实验结果表明: 在天线射频功率为300 W，偏置射频功率为30 W，气体压强为0.5 Pa，氧气流速为50 cm3/min的条件下，可获得侧壁陡直、底面平整的P(MMA-GMA)凹槽结构。

提出一种采用微细笔直写技术直写聚合物光波导的简便方法，利用该技术成功直写出了氟化聚酰胺条形光波导，并着重研究了气体压力和直写速度对波导宽度的影响规律。实验结果表明：直写获得的条形波导的边缘整齐、表面光滑，而且不存在小孔等缺陷或杂质。当其他工艺参数不变的情况下，波导宽度随着气体压力的增加而增大，随着直写速度的增大而减小。微细笔直写获得的条形光波导成功地实现了通光，在波长为1550nm处的最小传输损耗为0．59dB／cm。