聚合物軸向梯度折射率材料的研究.pdf

1、梯度折射率材料(Gradient-Index,GRIN)是一種新型的光學(xué)材料,在光纖通訊系統(tǒng)及微型光學(xué)系統(tǒng)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。它們可具有簡(jiǎn)單的幾何形狀,主要依靠介質(zhì)折射率的非均勻性實(shí)現(xiàn)各種光學(xué)功能。因其體積小、光路短、重量輕、性能優(yōu)越、易于生產(chǎn)、便于集成等優(yōu)點(diǎn),已受到廣泛的重視。已成功研究開發(fā)的梯度折射率光學(xué)器件多采用無(wú)機(jī)材料制備,對(duì)高分子梯度折射率材料的研究則開始較晚,特別是對(duì)聚合物梯度折射率光學(xué)器件的研制剛起步。
　　理

2、論研究表明,軸向梯度光學(xué)介質(zhì)可使得光學(xué)系統(tǒng)的三級(jí)相差得到良好的校正,是解決光學(xué)系統(tǒng)中球差和慧差出現(xiàn)矛盾時(shí)的有效手段,軸向梯度球面組件應(yīng)用于變焦距系統(tǒng),可將系統(tǒng)的相差質(zhì)量大幅提高。所以軸向梯度的光學(xué)介質(zhì)有著廣泛的應(yīng)用前景,是一個(gè)有待進(jìn)一步探索的研究領(lǐng)域。
　　本工作著重研究聚合物梯度折射率材料的研制方法和過(guò)程,并進(jìn)一步分析所得聚合物梯度折射率材料的光學(xué)特性。首先對(duì)兩種單體(MMA-6FBA)的混合液進(jìn)行本體共聚合反應(yīng),確定不同配比共

3、聚物的折射率變化的范圍,得到共聚物折射率隨配比的變化關(guān)系。然后采用自行設(shè)計(jì)的分層疊加本體-界面擴(kuò)散共聚法,制備聚合物軸向梯度折射率材料樣品,分析樣品軸向的折射率變化以及影響這一變化的因素,優(yōu)化選擇較合適的工藝技術(shù),解決了一些分層疊加本體-界面擴(kuò)散共聚法制備聚合物軸向梯度折射率材料的技術(shù)上問(wèn)題。初步掌握了樣品制備的某些技術(shù)問(wèn)題,在測(cè)試和理論分析上也取得了一些的進(jìn)展。
　　本論文的主要工作包括以下內(nèi)容:
　　第一章:首先介紹了梯

4、度光學(xué)材料的發(fā)展、現(xiàn)狀和類型,介紹了軸向梯度折射率材料相關(guān)知識(shí)、軸向梯度折射率材料的幾種研制方法以及的設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上,提出了選題設(shè)想和依據(jù)。
　　第二章:梯度折射率材料分類和軸向梯度折射率材料的基本光學(xué)理論。
　　第三章:高分子聚合物材料的特點(diǎn),與無(wú)機(jī)材料進(jìn)行比較;討論高分子聚合物材料的組份和結(jié)構(gòu)對(duì)光學(xué)性能的影響以及含氟聚合物的光學(xué)特性,最后講到高分子聚合物透光度及測(cè)定。
　　第四章:本章節(jié)為實(shí)驗(yàn)部分,介紹了從單體的