PMMA基極化聚合物薄膜的制備改性及其光波導(dǎo)研制.pdf

1、極化聚合物材料具有非線性系數(shù)高、電容率低、易加工處理、與現(xiàn)有集成工藝相兼容等特點(diǎn)，因而在集成光學(xué)特別是光通信器件領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。而最近新興的無機(jī)/有機(jī)雜化材料，由于兼?zhèn)渚酆衔锏娜犴g性、高透光性和無機(jī)物的熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，而備受材料界關(guān)注。 本文的主要工作就是制備兩種體系極化聚合物薄膜，包括主客體摻雜型體系和有機(jī)/無機(jī)雜化型體系，并運(yùn)用光漂白工藝制備出以雜化型薄膜為芯層的Y型光波導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)中首先以分散紅1(DR1)為生色團(tuán)，制

2、備基體為PMMA的主客體摻雜型極化聚合物體系。DR1含量為10wt％的聚合物PR—10的Tg只有94℃，而PMMA的Tg為105℃；并以PR—10為例，對(duì)主客體摻雜型極化聚合物薄膜的電暈極化工藝進(jìn)行優(yōu)化得出較佳的極化條件為：極化電壓為4.5kV，極化時(shí)間為30min，極化溫度為95℃，極化薄膜的取向序參數(shù)為0.182，常溫下薄膜表現(xiàn)出較快的弛豫速度，60d后取向度僅為初始值的21％；二次諧波產(chǎn)生(SHG)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明聚合物薄膜的二階非線

3、性系數(shù)d33為1.90×10-8esu。 然后通過溶膠—凝膠(sol-gel)工藝合成以MMA為有機(jī)物骨架，以MSMA為偶聯(lián)劑，以TEOS為無機(jī)前體的有機(jī)/無機(jī)雜化材料PMMA/SiO2，并且以此為主體，制備出以DR1為客體的雜化體系：n(TEOS)/[n(MMA)+n(MSMA)]=0.6的樣品PCR-0.6不僅其玻璃化溫度Tg高達(dá)165℃，遠(yuǎn)高于PMMA/DR1材料，而且雜化薄膜顯示出明顯改進(jìn)的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的抗弛豫性能，電