膠體晶體光纖微結(jié)構(gòu)的制備及其表征技術(shù).pdf

1、膠體晶體是指亞微米級(jí)的單分散膠體微球在合適的條件下自發(fā)形成的三維有序周期陣列結(jié)構(gòu)。光子晶體研究的興起推動(dòng)了膠體晶體的發(fā)展，作為一種制備光子晶體的化學(xué)方法，膠體自組裝方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、制備周期短等潛在優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是制備近紅外及可見(jiàn)光波段三維光子晶體較有效的方法。近年來(lái)，采用膠體自組裝方法制備光子晶體的諸多報(bào)道中，大多數(shù)只是涉及到關(guān)于膠體自組裝的基礎(chǔ)工藝與理論的探討，而關(guān)于膠體晶體具體的應(yīng)用研究和相關(guān)制備工藝的研究較少。
　　

2、 本文主要研究了膠體晶體光纖微結(jié)構(gòu)的制備工藝及其表征技術(shù)。將自組裝膠體晶體技術(shù)引入到光纖上，通過(guò)特定的方式將膠體晶體和光纖結(jié)構(gòu)融合，封裝成具有新穎光學(xué)特性和光子帶隙特征的膠體微結(jié)構(gòu)光纖。
　　 研究了大尺寸二氧化硅粒子組裝的膠體光子晶體的制備及表征。采用垂直沉積法制備膠體晶體，討論了垂直沉積法中膠體微球自組裝的動(dòng)力學(xué)機(jī)理。通過(guò)選擇微球尺寸，使其禁帶處于光通信波段。通過(guò)不同參數(shù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)獲得了制備通信波段禁帶光子晶體的最優(yōu)參數(shù)，實(shí)驗(yàn)

3、證明了加熱使溶液對(duì)流的方法可以有效的減小大直徑膠體微球的沉淀速度，有助于微球在豎直基片上的淀積自組裝。為將膠體晶體應(yīng)用到光纖通信中進(jìn)行了必要的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。
　　 研究了光纖裸纖表面自組裝膠體晶體的制作及測(cè)試。采用垂直沉積法在光纖裸纖表面制作膠體晶體包層，通過(guò)掃描電子顯微鏡對(duì)其形貌進(jìn)行表征。分析了襯底光纖半徑、溶液蒸發(fā)速度等實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)膠體包層晶體結(jié)構(gòu)的影響，為形成具有完全光子帶隙的三維光子晶體光纖原型的制作進(jìn)行了初步的嘗試。