膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖的制作和光學(xué)特性研究.pdf

1、光子晶體的研究促進了膠體光子晶體的研究和進展，膠體光子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)形成三維有序周期結(jié)構(gòu)。膠體晶體具有獨特的光學(xué)特性，膠體晶體可以用于制作濾光器和光開關(guān)、高密度磁性數(shù)據(jù)存儲器件、化學(xué)和生物傳感器。光子晶體光纖(PCF)又被稱為微結(jié)構(gòu)光纖，一般是兩維結(jié)構(gòu)，它的橫截面上有較復(fù)雜的折射率分布，通常含有不同排列形式的氣孔，這些氣孔的尺度與光波波長大致在同一量級且貫穿器件的整個長度，光波可以被限制在光纖芯區(qū)傳播

2、。近年來引起廣泛關(guān)注而得到快速發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的市場效益和經(jīng)濟價值。因此，新的微結(jié)構(gòu)光纖的研究具有重要的意義。
　　 本文基于膠體晶體的光學(xué)特性和制備方法，以及對微結(jié)構(gòu)光纖的研究，將膠體晶體與光纖結(jié)合起來，在普通單模光纖的端面和側(cè)面分別制備不同材料(PMMA，Silica)的膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖。從光子晶體中的波動方程-麥克斯韋方程出發(fā)，理論分析和軟件模擬了膠體晶體的光子帶隙理論，模擬計算獲得了光子帶隙位于光通訊波段(C+L波段)

3、所需的材料的物理參數(shù)。
　　 提出了制備大顆粒膠體晶體和在高曲率表面、小幾何面積上制備膠體晶體的方法，拓展了膠體晶體自組裝技術(shù)。通過實驗和掃描電鏡觀測制備的膠體的形貌，總結(jié)實驗參數(shù)，證明了這些方法的可行性，并測試了制備的膠體晶體的光譜。
　　 制備了纖芯型和包層型膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖。研究了通過化學(xué)腐蝕方法了在光纖端面制作凹腔的方法；顯微鏡和掃描電鏡觀察制作凹腔的形貌，獲得制備凹腔的參數(shù)。研究化學(xué)腐蝕光纖包層的方法，獲得腐