特殊結構聚合物光纖的設計制備以及性質研究.pdf

1、聚合物光纖問世已有四十余載。來自光學、聚合物材料學以及加工工藝學等各領域中的理論和技術進步，共同造就了聚合物光纖的蓬勃發(fā)展。近年來，特殊結構聚合物光纖因具有突出的性能和新的應用，逐漸成為研究的熱點。本文基于材料理論設計，圍繞特殊結構聚合物光纖的設計、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，它的截面結構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。研究工作首先從結構參數與材

2、料參數兩方面入手進行了聚合物瓣狀光纖的設計。通過“徑向等效折射率”算法，對瓣狀光纖的結構參數進行了對比研究，最終確定了適合聚合物材料的結構參數設計。材料參數設計則以由“定量結構～性質關系”方程擬合得到的聚合物材料參數，通過“玻璃化轉變溫度～折射率”分布圖對二元共聚物的組成和性質進行了理論分析和實驗驗證。在上述設計基礎上，制備了芯層摻有稀土配合物的光纖預制棒，并通過熱熔拉伸法得到了預想結構的聚合物瓣狀光纖。
　　 2.介紹了聚合物

3、光纖布拉格光柵的設計、制備以及初步的性能研究。設計工作結合聚合物材料的光學性質與光纖光柵基礎理論，對制作聚合物光纖光柵所用的材料組成進行了分類設計計算；通過計算機模擬計算得到了理論預期的光柵信號譜線，并研究了材料與光柵刻寫操作對信號品質的影響。實驗工作在理論設計的基礎上，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