聚酰亞胺波導材料的研究.pdf

1、集成光學是研究媒質薄膜中的光學現象以及光學元件集成化的一門學科。由于集成光學中所用到的光波波長比波長很短的無線電波還要短四個數量級，它具有更大的傳遞信息和處理信息的能力，所以至今為止，集成光學逐漸發(fā)展成為21世紀諸多新興邊緣學科中一顆耀眼的新星。集成光學中一個很重要的基本單元--光波導，在現代光通訊領域中具有十分重要的用途，而近年來人們比較關注光波導中有機聚合物光波導的開發(fā)和研究，因為有機聚合物波導材料具有介電常數小、電光和熱光系數大、

2、熱損耗小、易于加工等許多優(yōu)點。針對有機聚合物光波導方面，本文內容分為三部分。
　　 首先，分別以雙酚A二胺和PMDA、雙酚A二胺和雙酚A二酐為單體制備了兩單體聚酰亞胺PI-1、PI-2。研究表明：PI-2比PI-1具有較好的性能，如：較大的分子量(Mw為18604.3)、較高的玻璃化轉變溫度(235℃)、較低的吸光度值、較大的熱光系數、較好的成膜性能。
　　 其次，分別以雙酚A二胺、雙酚A二酐、PMDA、6FDA為單體，

3、按照不同的比例制備了三單體聚酰亞胺，其中FPI-1、FPI-2、FPI-3為含氟的聚酰亞胺，而PI-3、PI-4、PI-5不含氟。用紅外光譜、凝膠色譜、差熱熱重儀、棱鏡耦合儀、萬能力學機等對材料的光學、力學和熱穩(wěn)定性等性能進行了表征。研究表明：三單體聚酰亞胺的重均分子量Mw達20000左右，分散度最低達1.2773；三單體聚酰亞胺具有高熱穩(wěn)定性，玻璃化轉變溫度均高于200℃；三單體聚酰亞胺具有比兩單體聚酰亞胺更低的吸光度值，而且含氟聚酰

4、亞胺的吸光度值最低，比不含氟的要低一個數量級；含氟的三單體聚酰亞胺的溶解性能最好；三單體聚酰亞胺的折射率可以在適當范圍內靈活調整；三單體聚酰亞胺具有比兩單體聚酰亞胺更好的機械強度和成膜性能。總體來講，三單體聚酰亞胺特別是三單體含氟聚酰亞胺的綜合性能優(yōu)異，達到波導材料所需的條件。
　　 最后，分別以聚酰亞胺FPI-1～3、FAPI制作了倒脊型聚合物平面光波導，并對其做了相應的測試，數據顯示，FAPI的插入損耗最低，達15.5dB/