胶体晶体微纳光纤的制备及传输特性研究

发布时间：2018-01-10 13:40

  本文关键词：胶体晶体微纳光纤的制备及传输特性研究　出处：《暨南大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：胶体光子晶体光纤是一种新型的波导材料,是胶体晶体和光纤的结合体,具有新颖的光纤传输特性。胶体晶体微结构光纤可以实现普通单模光纤和传统光子晶体光纤难以实现的功能,因此吸引了广大研究者的注意力。凭借其制作工艺简单,低成本等特点胶体晶体微结构光纤成为了最近的最有潜力的传输材料,被大量运用于制作各种光学器件。本文内容包括基于光子带隙模拟计算,胶体光子晶体光纤的制备、胶体光子晶体光纤的SEM和传输光谱特性的表征。对胶体晶体微结构光纤进行了系统的理论与实验研究,主要工作有:1、模拟计算光子带隙中心波长:本文分别用修正布拉格反射法和平面波展开法计算所对应微球颗粒的光子带隙中心波长,为实验提供了指导和验证的作用。首先采用修正光的布拉格反射公式对各种直径的聚苯乙烯小球所对应的光子带隙的波长进行了初步计算,挑选出实验所用的微球直径。用Rsoft Photonics CAD Suite软件的Bandsolve模块建立聚苯乙烯微球七层胶体晶体的模型,用平面波展开法模拟计算得到微球直径为619.7nm和300nm的两种直径对应的光子带隙中心波长。以上两种方法所得到的光子带隙波长的位置,为后续的实验部分的光谱仪的选择提供了参考依据。2、详细介绍了微纳光纤的制作及在微纳光纤侧表面生长胶体晶体的过程,实验上用直径为619.7nm和300nm的两种微球分别在微纳光纤的侧表面制备了胶体晶体。实验证明了微纳光纤表面亲水性及微球粒径分布对胶体晶体自组装生长的影响。3、对所得到的胶体光子晶体光纤的特性进行了表征。分别用不同探测范围的光谱仪对用直径为619.7nm和300nm的聚苯乙烯微球所制备的胶体晶体微结构光纤的传输光谱进行了表征,理论值与测量值符合。用扫描电镜(SEM)对直径为619.7nm和300nm的聚苯乙烯微球所制备的胶体晶体的表面形貌进行了表征,SEM图表明所制作的胶体晶体为多层结构,具有面心立方(FCC)结构。
[Abstract]:In this paper , a new type of colloidal crystal microstructure optical fiber is characterized by a modified Bragg reflection method and a planar wave expansion method .

【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN253

【参考文献】

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本文编号：1405504