聚合物光纤光栅的制备与表征

摘要

本文考虑到聚甲基丙烯酸甲酯为最常用的光纤材料，在选材上，根据对各种材料与聚甲基丙烯酸甲酯相容性的分析，选择了含有偶氮苯介晶基元的甲基丙烯酸酯类和甲基丙烯酸甲酯共聚物以及甲基乙烯基酮和甲基丙烯酸酯类的共聚物两类聚合物作为光敏光纤的纤芯材料。　　本文简要地介绍了聚甲基丙烯酸甲酯类聚合物光纤的传统制作方法。然后详述了以聚甲基丙烯酸甲酯为主要材料通过掺杂和共聚的方法制作多模光敏聚合物光纤和应用两次聚合再拉伸的方法制作单模(或少模)的聚合物光纤的过程。并对用双频光栅的方法和掩模板法在此光敏聚合物光纤上刻写了长周期光纤光栅的实验方法作了叙述。　　通过对甲基丙烯酸甲酯和甲基乙烯基酮的共聚物曝光前后的红外光谱和紫外光谱的分析，认为分子链降解过程中产生较多不饱和键使得材料的介电性能发生变化，是引起折射率变化的主要原因。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1光纤及光纤通信技术的发展

1.2聚合物光纤的发展历史及现状

1.3光纤光栅技术的历史及现状

1.4石英光纤光栅的不足及研究聚合物光纤光栅的意义

1.5本论文的研究工作

参考文献

第二章聚合物光纤及聚合物光纤光栅的制备

2.1加压法制备聚合物光纤预制棒及光纤

2.1.1多模聚合物光纤的制备

2.1.2聚合物光纤制备过程的影响因素

2.1.3单模聚合物光纤的制备

2.2聚合物光纤光栅的制备

2.2.1 Bragg聚合物光纤光栅的刻写方法

2.2.2长周期聚合物光纤光栅的刻写方法

2.3本章小节

参考文献

第三章含偶氮苯的聚合物光纤光栅的制备与表征

3.1材料的合成

3.2偶氮苯作为光敏物质的聚合物光纤光栅的制作与表征

3.2.1偶氮苯掺杂的多模聚合物光纤的制作与表征

3.2.2共聚型单模光纤光栅的制作与表征

3.2.3以偶氮苯为光敏物质的聚合物光纤光栅的特性

3.3偶氮苯的聚合物材料光致取向动力学

3.3.1掺杂型样品的光致取向动力学

3.3.2共聚型样品光致取向动力学

3.3.3由光致取向动力学估算折射率变化量

3.4偶氮化合物的光致取向的主要影响因素

3.4.1偶氮苯取代基对光致取向的影响

3.4.2偶氮苯的浓度的影响

3.4.3间隔基团长度的影响

3.4.4其他影响因素

3.5含偶氮苯的聚合物材料上刻写波导光栅

3.5.1平面波导光栅的刻写与表征

3.5.2表面形貌形成原因的理论解释

3.6本章小节

参考文献

第四章甲基乙烯基酮为光敏物质的聚合物光纤光栅的制备与表征

4.1甲基乙烯基酮与甲基丙烯酸脂类共聚物的光敏性

4.2聚合物光纤光栅的制作与表征

4.3透射谱线的理论解释及数学模拟

4.4光致折射率改变机理的探讨

4.5本章小节

参考文献

攻读博士学位期间发表的和完成的论文

致谢