新型手性偶氮聚氨酯材料的合成及熱光開關的研究.pdf

1、在光通信和全光網(wǎng)絡高速發(fā)展的未來世界,光——具有傳輸速度快,信息容量高,抗干擾能力強等特點,已成為了未來信息世界的重要載體。光波導器件,作為光通信系統(tǒng)中重要的組成部分,伴隨著光電子技術的發(fā)展,也得到了廣泛深入的研究。近年來,隨著對聚合物發(fā)光器件、電光調(diào)制器和熱光開關等一系列相關器件的突破性進展,使得聚合物光電子器件在光電子領域中的應用前景越來越受到人們的關注。
　　 本文以對硝基苯胺、亞硝酸鈉和S(-)-α-甲基芐胺等為原料,利

2、用重氮一偶合反應,合成一種新型含手性碳原子偶氮聚氨酯材料,利用紫外可見光譜(UV-Vis)以及傅立葉變換紅外光譜對材料的結構進行表征。同時對其溶解性、熔點、抗拉強度、硬度等性質進行測試;并通過X-5顯微熔點測定儀(控溫型)測定其熔點溫度,結果顯示該材料具有較高的熔點以及良好的熱穩(wěn)定性。
　　 其次,將合成的新型含手性偶氮聚氨酯材料均勻旋涂于石英波片表面制成薄膜波導,采用衰減全反射(ATR)技術,測定聚合物薄膜材料在不同波長、溫度

3、、入射光模式下相應的折射率,并通過計算得出材料相對于1550nm(通訊波段)處的折射率以及相應的熱光系數(shù)(dn/dT=-11.23×10-4),結果表明,該材料相對于其他無機材料具有較大的熱光系數(shù);分別選取532nm、650nm、850nm三種入射光波長,運用衰減全反射(ATR)技術測得該聚合物材料的柯西色散系數(shù)并得到該材料的色散曲線;同時,改變?nèi)肷涔饽Ｊ?測試了TE模式與TM模式下該新型含手性碳原子偶氮聚氨酯有機聚合物薄膜材料的折射率

4、,結果顯示當入射光模式改變時,材料具有明顯的折射率變化(nTM＞nTE)。由上述實驗結果可以看出,該新型含手性碳原子偶氮聚氨酯材料具有良好的熱光、色散和二向色性,對研制新型數(shù)字熱光開關具有較高的應用價值。
　　 最后,簡要介紹了馬赫曾德爾型數(shù)字熱光開關的工作原理,運用該新型含手性碳原子偶氮聚氨酯有機聚合物材料,從光場傳輸與溫度場的分布兩個方面對馬赫-曾德爾熱光光開關進行了數(shù)值模擬,同時引入非對稱馬赫-曾德爾型開關結構,設計了在加