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)備簡單、經(jīng)濟(jì)、制備周期短等潛在優(yōu)勢，被認(rèn)為是制備近紅外及可見光波段三維光子晶體較有效的方法。近年來，采用膠體自組裝方法制備光子晶體的諸多報道中，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力學(xué)機(jī)理。通過選擇微球尺寸，使其禁帶處于光通信波段。通過不同參數(shù)對比實(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，通過掃描電子顯微鏡對其形貌進(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。