特殊結(jié)構(gòu)聚合物光纖的設(shè)計制備以及性質(zhì)研究.pdf

1、聚合物光纖問世已有四十余載。來自光學(xué)、聚合物材料學(xué)以及加工工藝學(xué)等各領(lǐng)域中的理論和技術(shù)進步，共同造就了聚合物光纖的蓬勃發(fā)展。近年來，特殊結(jié)構(gòu)聚合物光纖因具有突出的性能和新的應(yīng)用，逐漸成為研究的熱點。本文基于材料理論設(shè)計，圍繞特殊結(jié)構(gòu)聚合物光纖的設(shè)計、制備和性能研究進行了如下研究工作：
　　 1.聚合物瓣狀光纖。瓣狀光纖是一種大模場光纖，它的截面結(jié)構(gòu)包含一個折射率均勻的纖芯和折射率沿角向呈瓣狀分布的包層。研究工作首先從結(jié)構(gòu)參數(shù)與材

2、料參數(shù)兩方面入手進行了聚合物瓣狀光纖的設(shè)計。通過“徑向等效折射率”算法，對瓣狀光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了對比研究，最終確定了適合聚合物材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計。材料參數(shù)設(shè)計則以由“定量結(jié)構(gòu)～性質(zhì)關(guān)系”方程擬合得到的聚合物材料參數(shù)，通過“玻璃化轉(zhuǎn)變溫度～折射率”分布圖對二元共聚物的組成和性質(zhì)進行了理論分析和實驗驗證。在上述設(shè)計基礎(chǔ)上，制備了芯層摻有稀土配合物的光纖預(yù)制棒，并通過熱熔拉伸法得到了預(yù)想結(jié)構(gòu)的聚合物瓣狀光纖。
　　 2.介紹了聚合物

3、光纖布拉格光柵的設(shè)計、制備以及初步的性能研究。設(shè)計工作結(jié)合聚合物材料的光學(xué)性質(zhì)與光纖光柵基礎(chǔ)理論，對制作聚合物光纖光柵所用的材料組成進行了分類設(shè)計計算；通過計算機模擬計算得到了理論預(yù)期的光柵信號譜線，并研究了材料與光柵刻寫操作對信號品質(zhì)的影響。實驗工作在理論設(shè)計的基礎(chǔ)上，制備出聚合物光纖布拉格光柵。實驗得到的單模布拉格光柵信號譜線，信號形狀和波長位置均接近理論計算結(jié)果。
　　 3.通過理論計算，半定量地研究和分析了相位掩模殘存的