极化聚合物薄膜膜线性电光、二阶非线性以及电光聚合物波导开关的研究

摘要

该文的研究工作一是针对极化聚合物所存在的关键问题,二是为开辟电光聚合物波导开关设计制作新思路,并取得以下几方面的进展.建立了用实时极化测量SHG信号来优化体系极温度的方法;用聚醚醚酮(PEK-c)和生色团DCNP组成的主客掺杂体系,研究了生色团在聚合物体系中的含量与聚合物体系宏观非线性之间的关系.研究了聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)和生色团DCNP组成的主客掺杂体系的介电弛豫,提出了用聚合物体系的介电弛豫估算极化聚合物体系时产温度稳定性及寿命的方法.提出了描述频率域极化聚合物二阶非线性介电弛豫理论,首次提出极化聚合物该弛豫可用Hariliak Negami(HN)函数描述,从而揭示了极化聚合物体系的生色团的弛豫与主体聚合物的α线性介电弛豫有强烈的相关性.提出并建立用V棱镜法测量聚合物材料的折射率及其色散.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1极化聚合物材料的研究简况

1.2聚合物波导器件的发展和现状

1.3本论文主要工作的设计思想

参考文献

第二章聚合物薄膜中生色团分子间的相互作用对其宏观二阶非线性的影响

2.1引言

2.2实验结果

2.3理论计算和讨论

2.4结论

参考文献

第三章电晕极化条件的优化及极化设备的改进和建立

3.1引言

3.2样品的制备

3.3实时极化测量装置和结果

3.4电晕极化设备的改进和建立

3.5开路热激电流测量

3.6结论

参考文献

第四章聚合物材料中生色团的一阶极化率在极化中的作用

4.1引言

4.2理论计算和讨论

4.3结论

参考文献

第五章简单反射法测量聚合物薄膜线性电光系数的研究

5.1引言

5.2理论推导

5.3实验和结果

5.4讨论

5.5结论

参考文献

第六章用V棱镜法对聚合物材料折射率及其色散的研究

6.1引言

6.2理论

6.3实验和结果

6.4讨论

6.4结论

参考文献

第七章用两态模型对极化聚合物的x33(2)、γ33及其色散的估算

7.1引言

7.2样品的制备和测量

7.3宏观二阶非线性系数的估算

7.4线性电光系数的估算

7.5时间稳定性的检测

7.6结论

参考文献

第八章聚合物的介电弛豫以及对极化聚合物寿命的估算

8.1引言

8.2薄膜制备和薄膜DSC测量

8.3介质谱的测量

8.4特征弛豫时间

8.5时间温度稳定性的估算

8.6结论

参考文献

第九章由聚合物的介电性对聚合物复合材料介电性的表征

9.1引言

9.2理论计算

9.3实验和结果

9.4结论

参考文献

第十章频域聚合物二阶非线性介电弛豫的研究

10.1引言

10.2理论

10.3实验模拟与讨论

10.4结论

参考文献

第十一章聚合物薄膜平面波导的光传输模式和光传输损耗

11.1引言

11.2聚合物平面薄膜波导的制备

11.3聚合物波导光传输模式测量

11.4聚合物波导光传输损耗的测量

11.5结论

参考文献

第十二章电光聚合物波导器开关的研究

12.1引言

12.2单模波导的设计和制备

12.2.1单模波导的选择和设计

12.2.2聚合物单模脊形波导制备

12.2.3聚合物单模倒脊形波导的近场测量

12.3自映像多模干涉耦合器

12.3.1普通N×N MMI耦合器的尺寸以及输入输出位相关系

12.3.2 MMI耦合器的场传输矩阵与传输方程

12.4 MMI-MZI波导开关的设计

12.4.1 MMI-MZI波导开关的构成

12.4.2电光聚合物MMI-MZI波导光开关的相移器

12.4.3电光聚合物MMI-MZI波导光开关的光传输方程

12.4.4 2×2和4×4 MMI-MZI电光聚合物波导开关的设计

12.5结论

12.6参考文献

第十三章总结

攻读博士学位期间发表论文及其它成果

致谢