导读:本文包含了聚合物折射率论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光子集成电路,聚合物,高灵敏度,光波导
聚合物折射率论文文献综述
刘豫[1]（2017）在《全聚合物非对称MZI光波导折射率传感器的研究》一文中研究指出光通信技术飞速发展,现代社会对通信速度和容量的需求与日俱增。传统的电学信号的处理速度和通信带宽有局限性。光子集成电路(Photonic Integrated Circuit,PIC)将有源光器件、无源光器件和电子元件集成在一个芯片上,实现信号的开关、放大和传感等功能。同时电子器件之间通过光波导高速率通信,相较于电路的传输具有信息容量大、通信速率快等特点,提升了电路整体性能。PIC是未来光通信系统和集成电路系统互联的技术方向。光波导传感器是光子集成电路的重要光学原件,有灵敏度高、结构简单、响应速度快、不受电磁信号影响等优势。现阶段光波导传感器大多数是基于无机物衬底上的。有机聚合物材料具有成本低廉的优势,而基于有机衬底的传统光波导传感器灵敏度不高。本论文主要研究MZI(Mach-Zehnder Interferometer)波导的器件结构,设计优化并制备灵敏度高、工艺简单、成本低廉的全聚合物光波导传感器。全聚合物光波导传感器的芯层波导通过叁个表面接触待测液体,相对于一个表面接触待测液体的矩形和倒脊型结构灵敏度分别提升5.50,5.24倍。基于此结构的非对称MZI传感器结构在Y分支的直波导部分设计曲线结构,引入长度差提高灵敏度。经过理论优化,两分支长度差为19.8μm时,在折射率为1.470-1.545区间时,传感灵敏度达到最大。然后基于光刻和湿法刻蚀工艺制作了这种器件,并使用PMMA薄膜优化了封装工艺。用不同折射率的苯甲醛和乙醇互溶液对器件输出功率进行测试,得到实际灵敏度为791.0d B/RIU,传感器分辨率为1.26×10-6RIU。最后,在理论上优化了对称型MZI和非对称型MZI两种聚合物传感器结构,将理论传感灵敏度提高到了1200d B/RIU以上。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01）
任柯宇[2]（2017）在《聚合物长周期波导光栅折射率传感器的研究》一文中研究指出近年来,为应对日益严峻的水质安全问题、食品药品安全问题以及环境污染问题,满足水质检测和环境监测等领域对高灵敏度、低成本的微型便携式生化传感器的迫切需求,科研工作者们对光学生化传感器展开了深入研究。光学生化传感器除了具有灵敏度高、响应速度快、抗电磁干扰能力强等优点,还能工作在传统生化传感器无法工作的高温、高湿、易燃、易爆等恶劣环境之下,因此引起了广泛关注。根据检测原理和器件结构的不同,光学生化传感器可分为标记型和非标记型两类。标记型光学生化传感器在对检测物进行标定时很可能会引入不必要的污染或标定物的检测活性受到影响,从而干扰了测量结果,并且测试时间较长,设备复杂昂贵。非标记型光学生化传感器可避免标定物对被检测物的干扰,且能够实时在线监测分析过程。非标记型光学生化传感器的研究主要集中在光纤生化传感器、光流控生化传感器和平面光波导生化传感器。本文首次提出将待测液体作为长周期波导光栅包层的聚合物长周期波导光栅折射率传感器,使其作为非标记型传感器工作。文章首先讨论了光波导的研究方法、模式耦合理论以及长周期波导光栅的工作原理,特别是芯层模式和包层模式之间的耦合;其次,针对聚合物长周期波导光栅折射率传感器的工作特性,分析了芯层传输的色散曲线,推导出芯层波导的单模传输条件,仿真计算出芯层模式与包层模式之间的耦合系数,确定长周期波导光栅的周期和长度等参数;再次,在实验室利用紫外曝光、显影、磁控溅射、感应离子刻蚀等工艺制作出传感器样品;最后,搭建光学测试平台,利用宽带光源(1520nm-1610nm)作为输入,改变作为长周期光栅包层的液体材料折射率,检测出输出光谱中不同折射率对应的中心波长漂移量,从而得到传感器的传感灵敏度,同时测试了传感器的温度敏感特性。实验结果显示:待测液体每改变0.002的折射率,相应的中心谐振波长移动18.75nm,器件的传感灵敏度为9375nm/RIU;针对温度敏感特性,环境温度每改变1℃,某一固定待测液体的中心谐振波长会移动1.47nm。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-04-28）
何源源[3]（2016）在《聚合物复合物的结构设计及其在折射率调控领域的应用》一文中研究指出光学零件的粘合是制备光学器件或光学系统的常用手段,光学零件质量及性能的好坏影响着光学系统的像质,若所用胶粘剂的折射率与所粘合零件的折射率相差过大,会由于界面处的光散射现象而影响像质。为了解决以上问题,人们对胶粘剂的折射率进行了一系列的调节工作。但目前常用的光学胶粘剂均不能在空气氛围下长期放置。在粘合工作后期出现的不良件,大多通过在有机溶剂中浸泡拆胶,而这个过程会对光学零件本身以及操作者的身体造成一定的伤害。为此,在本论文中利用层层组装膜组成与结构的灵活性,分别在其中引入聚合物复合物与含苯环和硫元素的聚4-苯乙烯磺酸钠(PSS),制备出了能够在空气中长期放置的具有一定折射率的层层组装粘合膜,生长有粘合膜的光学零件,在水和压力的作用下可完成粘合,粘合后的光学零件通过在水中浸泡完成拆胶。具体工作如下:(1)参照文献制备出折射率分别在1.5332~1.5450和1.5171~1.5181范围内可以调控的含有CaCO_3和Na_2SiO_3的层层组装粘合膜,在水和压力下粘合后测得其粘合强度在2.65±0.57 MPa~3.19±0.72 MPa和2.77±0.85 MPa~4.37±0.89 MPa范围内。(2)为了在更大范围内调控层层组装粘合膜的折射率并提高其粘合强度,在层层组装粘合膜体系中引入了含有苯环结构和硫元素的PSS,结果表明,引入不同含量的PSS可以将体系的折射率在1.5181~1.5792范围内进行调控。在水和压力的作用下粘合后测得其粘合强度在3.92±1.39 MPa~6.95±1.74 MPa范围内。本工作在水相中制备出的折射率可调控的层层组装粘合膜,其折射率范围与磷冕玻璃(1.519~1.548)、钡冕玻璃(1.530~1.559)的折射率相近,适合粘合折射率在相应区间的光学零件。在水和压力的作用下可完成粘合,同时,通过在水中再次浸泡拆胶。因此,在未来的光学领域以及其他粘合领域有潜在的应用价值。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-12-01）
沈学可[4]（2016）在《聚合物集成波导折射率传感器研究》一文中研究指出随着集成光子学的飞速发展,光波导折射率传感器被广泛关注。聚合物材料具有材料灵活度高、加工工艺简单、损耗低、成本低等优点,因此基于聚合物材料的波导折射率传感器的研究对于集成波导折射率传感器的发展有着重要的作用。本论文主要对基于聚合物材料的马赫-曾德(MZI)型波导折射率传感器以及波导布拉格光栅折射率传感器进行了理论和实验研究。主要研究内容包括器件的工作原理,结构设计,制备流程和性能测试四个方面。对于基于聚合物材料的MZI型折射率传感器,主要进行了以下研究：(1)依据光波导的传输理论分析了该器件的工作原理；(2)以聚合物ZPU44和ZPU46作为波导包层及芯层材料,利用matlab和optiwave软件设计并优化了波导截面参数,弯曲半径,传感窗长度等结构参数；(3)结合光刻、反应离子刻蚀等传统的微加工工艺制备该器件；(4)搭建光路测试系统,配制不同折射率值的甘油水溶液对该器件的折射率传感特性进行验证。结果表明该器件在1.33～1.44的折射率传感范围内具有较好的线性度,灵敏度为88dBm/RIU,与理论设计值基本符合。对于基于聚合物材料的波导光栅折射率传感器的研究,主要包括：(1)阐明了该器件的工作原理；(2)以聚合物ZPU44及聚砜作为波导包层及芯层材料,对该器件的波导截面参数、光栅周期等结构参数进行设计；(3)结合传统微加工工艺制备出波导光栅折射率传感器并对结果进行分析。(本文来源于《东南大学》期刊2016-04-07）
董文超[5]（2015）在《基于飞秒激光加工微孔聚合物光纤液体折射率传感器的研究》一文中研究指出液体折射率是反映介质内部信息的一个重要参量，并且与物体的浓度、温度、色散、密度、应力以及热力系数等参量密切相关。测定介质内部的折射率空间分布规律对于科研实验和生产实践具有极其重要的意义。因此，测量物体折射率的方法不仅要满足理论上的测量要求，还要能够符合现实意义上的可操作性。目前有关液体折射率的光学测量方法有很多种，大致可以总结为一下叁类：几何光学测量法、波动光学测量法以及光纤传感器测量法等。光纤传感技术是随着光纤通信技术的发展而产生的一种新技术。光纤传感器是通过外界环境调制光纤内的传输光信号，使光波的强度、波长、频率、相位、偏振态等光学性能发生改变，经过对光信号进行解调而最终达到“感知”外界环境变化的新型传感器。本文在飞秒激光器微加工技术的基础上，提出了一种带有微孔的聚合物光纤液体折射率测量传感器，该传感器具线性度好，测量范围广，灵敏度高，温度敏感低等优点。本文的主要工作大致可以分为以下两个部分：1）微孔聚合物光纤液体折射率测量传感器的理论研究。在光射线理论的基础上，本文从折射损耗和连接损耗两方面对带有微孔的聚合物光纤液体折射率测量传感器的传输特性做了深入的研究，并发现当孔径尺寸不变时，随着孔径内液体折射率的增加光纤的传输功率也将随之不断增加，光纤传感器折射损耗逐渐减小;当微孔内液体折射率增加量一定时，随着微孔孔径尺寸的不断增加，光纤传感器的连接损耗也将逐渐增加。2）带有微孔的聚合物光纤液体折射率传感器的实验研究实验中我们用飞秒激光微加工技术在聚合物光纤的中心轴线上制作出了深度为1.0mm，孔径为0.64mm的微孔来探究微孔内液体折射率变化对光纤传感器的传感特性的影响。我们发现聚合物光纤传感器的功率损耗值随着微孔内液体折射率的逐渐增加而不断减小，并且二者呈现出良好的线性关系，光纤传感器具有较大的液体折射率的测量范围，灵敏度大约能够达到18.00dB/RIU左右。这部分的实验测量曲线与上述的理论模拟曲线在趋势上完全一样，但在数值的大小上则有一定的偏差。针对这部分的误差分析，我们也在文章当中给出了合理的解释说明。为了探究光纤传感头微孔孔径尺寸大小对光纤传感器传输特性的影响，我们在实验当中制作出了孔径大小分别为0.32mm，0.44mm以及0.64mm的传感头。经过测量实验我们发现，当液体折射率为某一特定值时，光纤传感器的损耗值和灵敏度都将随着微孔孔径的增大而增大，拥有最大孔径微孔的光纤传感器具有最高的灵敏度。3）带有微孔的聚合物光纤液体折射率传感器的模拟分析。对于该传感器的实验损耗特性，我们建立了连接损耗模型和折射损耗模型对其进行详细的解释和具体的数值模拟分析。数据分析时，我们应用mathematics软件模拟出了与实验光纤传感头孔径尺寸对应的大小为0.32mm，0.44mm以及0.64mm的聚合物光纤传感器的连接损耗和折射损耗的理论损耗特性曲线，并得到了在不同折射率液体环境下光纤传感器总的理论损耗值，并得出：随着微孔孔径尺寸的增加，光纤传感器的损耗值和灵敏度也随之增加，带有最大尺寸孔径微孔的光纤传感器具有最高的灵敏度。实验最后，我们探究了外界环境温度对微孔聚合物光纤液体折射率传感器的影响。发现在温度变化范围为200C到700C的区间内，环境温度的变化对微孔光纤传感器的影响作用很小，可以近似忽略不计。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-05-01）
沈学可,戚志鹏,李玲玲,林军,恽斌峰[6]（2015）在《聚合物波导马赫-曾德折射率传感器的设计和制备》一文中研究指出以聚合物ZPU44和ZPU46作为波导包层和芯层材料,设计并制备了基于Mach-Zehnder干涉仪(MZI)的集成折射率传感器。设计并优化了波导截面参数、弯曲半径和传感窗长度等结构参数,分析了其折射率传感特性,进而采用光刻、反应离子刻蚀(RIE)等传统的微加工工艺制备了聚合物MZI折射率传感芯片。测试结果表明,制备的聚合物MZI传感器在1.33~1.44的折射率变化范围内具有较好的线性度,折射率灵敏度约为88dBm/RIU,与设计基本符合。本文的聚合物折射率传感器传感窗长度小,容易实现阵列化,在生化传感领域有很好的应用前景。(本文来源于《光电子·激光》期刊2015年03期）
张国彦[7]（2014）在《可聚合纳米粒子的设计合成与高折射率聚合物杂化光学材料》一文中研究指出为了适应现代社会对功能性光学材料日益增加的需求进而使得光学材料在信息和光电领域的应用范围得到迅速的发展，科研工作者们通过将具有特异性功能的无机纳米粒子通过一定的方法引入到传统的树脂材料中，在保持原有树脂材料性能的基础上，改善并增强整体复合材料的光学性能。在本论文中我们主要致力于制备具有非常广泛实际应用价值的高折射率聚合物纳米杂化光学材料。无机纳米粒子虽然具有令人着迷的高折射率性质，但是由于它们具有比较大的表面，使得这些粒子在聚合物相中很容易发生团聚而最终影响材料的性能，尤其材料的透过性能。虽然利用有机小分子修饰无机纳米粒子的办法解决了纳米粒子在聚合物相中相容性的问题，但是这一办法存在着一个问题便是有机小分子修饰剂一般折射率较低其引入对材料最终的折射率有一定的影响作用。基于这一研究背景，我们在本论文中提出了以聚合物单体作为无机纳米粒子的修饰剂，一方面起到了修饰无机纳米粒子的作用，另一方面很好的解决了无机纳米粒子与聚合物相间的过渡问题，最重要的是没有向体系中引入其他有机小分子，而且最终得到的纳米粒子表面还有可以继续聚合的官能团。围绕这一中心思想，我们制备了一系列的可聚合纳米粒子（石墨烯纳米粒子，硅纳米粒子以及硫化锌纳米粒子），基于这些“可聚合的纳米粒子”我们分别制备了微米级别的薄膜，毫米级别的自支持膜材料以及块状的体相材料。值得一提的是，当我们将可聚合硅纳米粒子引入到聚合物体系中后，最后得到1μm左右的薄膜，在可见光区具有很好的光学透过率，而且将纯聚合物的折射率由原来的1.548提高至2.312。然后我们又进一步通过平衡材料的光学性能，机械性能以及热稳定性能，将材料应用到LED封装材料上。总之，在本论文中我们用一种简单有效的方法制备了一系列高折射率聚合物纳米复合材料，其中微米级的薄膜在减反射涂层以及光波导材料领域具有潜在的应用价值，对于自支持材料和体相材料在LED封装以及光学仪器上具有实际的应用价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-06-01）
张国彦,张纪斌,杨柏[8]（2013）在《高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料的设计与制备及其应用》一文中研究指出传统的高折射率聚合物光学材料,可以通过向聚合物中引入一些芳香环,含硫基团以及除氟以外的其他卤素原子来提高聚合物光学材料的折射率,但是就目前的研究现状来看,这类纯聚合物光学材料的折射率一般都低于1.8.而将具有高折射率的无机纳米粒子引入到聚合物中,所制备的聚合物-无机纳米光学材料的折射率能够达到1.8以上.而且这类高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料同时具有高分子光学材料和无机材料的双重优点,具有广泛的应用前景.鉴于当前高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料发展之迅速和其研究与开发的重要性,并结合目前国内外的研究现状,本文就高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料的设计、制备方法及其相关应用做一个比较系统的介绍,同时对这类材料在未来研究中所应注意的问题也提出了相应的看法.(本文来源于《高分子学报》期刊2013年05期）
彭坤[9]（2013）在《基于聚合物光纤液体折射率的测量研究》一文中研究指出聚合物光纤具有质量轻、柔韧性好、耐用性好、高带宽、低成本等很多优点，得到人们广泛的关注。液体的折射率是一种重要光学参数，通过它可以了解物质的光学性能、纯度、浓度等物理量，因此，液体折射率传感器在基础研究、化学分析、环境污染检测等领域有着广泛的应用。利用聚合物光纤制作液体折射率传感器在传感领域有着重大的价值和意义。本文提出了一种由飞秒激光微加工制成的微孔阶跃型多模聚合物光纤液体折射率传感器，这种传感器具有制作简单，测量范围广，线性度好，成本低廉，传感系统简单等优点，便于进行大批量生产，应用到生活中的各个领域。本论文的主要工作：研究微孔聚合物光纤传感器的理论，一部分内容是飞秒激光与透明材料的作用机理，重点讨论了多光子吸收、雪崩电离过程，并以聚合物材料为例，分析了材料损坏的机理。另一部分内容是运用光线理论来研究微孔聚合物光纤传感器传感特性，微孔传感器是基于几何光学原理，当光纤外界环境发生变化时（这里指微孔中待测液体的折射率发生变化），光纤中满足全反射的光模式数发生改变，终端仪器会显示出光功率变化情况，光功率的变化间接反映外界环境的改变，并且二者满足一定的线性关系，经过进一步的理论分析，得知传感器的灵敏度与微孔的大小和深度有关，据此可实现对微孔聚合物光纤传感器的优化。开展了基于飞秒激光微加工方法在聚合物光纤上制作微孔折射率传感器的实验研究，包括搭建实验装置，对光纤进行精确定位，微孔加工技术等，得到不同直径的微孔聚合物光纤传感器。研究微孔聚合物光纤传感器的性能，设计并搭建光纤传感器系统，将样品放入系统中，向微孔中注入不同折射率的液体，记录每种折射率液体对应的输出光功率，将得到的数据进行绘图，可以观察到：随着液体折射率的增大光功率损耗值在逐渐减小，二者呈现出很好的线性关系，而且，随着微孔直径的增大，传感器的灵敏度逐渐提高，对这种传感器的温度特性进行了实验分析说明，在一定温度范围内，传感器的输出功率几乎保持不变。(本文来源于《吉林大学》期刊2013-04-01）
王行健,樊留群[10]（2013）在《高折射率聚合物/纳米粒子激光雕刻材料的制备》一文中研究指出为了提高双光子聚合立体光雕微结构的应用性,需要提高雕刻材料的折射率。TiO2粒子具有很高的折射率,通过向光敏聚合物中加入TiO2粒子,制成了聚合物/纳米粒子复合材料,有效地提高了雕刻材料的折射率。聚合物/纳米粒子复合材料的透过率和吸收率图显示,这种材料适合进行双光子聚合雕刻。(本文来源于《激光与红外》期刊2013年02期）
聚合物折射率论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,为应对日益严峻的水质安全问题、食品药品安全问题以及环境污染问题,满足水质检测和环境监测等领域对高灵敏度、低成本的微型便携式生化传感器的迫切需求,科研工作者们对光学生化传感器展开了深入研究。光学生化传感器除了具有灵敏度高、响应速度快、抗电磁干扰能力强等优点,还能工作在传统生化传感器无法工作的高温、高湿、易燃、易爆等恶劣环境之下,因此引起了广泛关注。根据检测原理和器件结构的不同,光学生化传感器可分为标记型和非标记型两类。标记型光学生化传感器在对检测物进行标定时很可能会引入不必要的污染或标定物的检测活性受到影响,从而干扰了测量结果,并且测试时间较长,设备复杂昂贵。非标记型光学生化传感器可避免标定物对被检测物的干扰,且能够实时在线监测分析过程。非标记型光学生化传感器的研究主要集中在光纤生化传感器、光流控生化传感器和平面光波导生化传感器。本文首次提出将待测液体作为长周期波导光栅包层的聚合物长周期波导光栅折射率传感器,使其作为非标记型传感器工作。文章首先讨论了光波导的研究方法、模式耦合理论以及长周期波导光栅的工作原理,特别是芯层模式和包层模式之间的耦合;其次,针对聚合物长周期波导光栅折射率传感器的工作特性,分析了芯层传输的色散曲线,推导出芯层波导的单模传输条件,仿真计算出芯层模式与包层模式之间的耦合系数,确定长周期波导光栅的周期和长度等参数;再次,在实验室利用紫外曝光、显影、磁控溅射、感应离子刻蚀等工艺制作出传感器样品;最后,搭建光学测试平台,利用宽带光源(1520nm-1610nm)作为输入,改变作为长周期光栅包层的液体材料折射率,检测出输出光谱中不同折射率对应的中心波长漂移量,从而得到传感器的传感灵敏度,同时测试了传感器的温度敏感特性。实验结果显示:待测液体每改变0.002的折射率,相应的中心谐振波长移动18.75nm,器件的传感灵敏度为9375nm/RIU;针对温度敏感特性,环境温度每改变1℃,某一固定待测液体的中心谐振波长会移动1.47nm。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
聚合物折射率论文参考文献
[1].刘豫.全聚合物非对称MZI光波导折射率传感器的研究[D].吉林大学.2017
[2].任柯宇.聚合物长周期波导光栅折射率传感器的研究[D].电子科技大学.2017
[3].何源源.聚合物复合物的结构设计及其在折射率调控领域的应用[D].长春理工大学.2016
[4].沈学可.聚合物集成波导折射率传感器研究[D].东南大学.2016
[5].董文超.基于飞秒激光加工微孔聚合物光纤液体折射率传感器的研究[D].吉林大学.2015
[6].沈学可,戚志鹏,李玲玲,林军,恽斌峰.聚合物波导马赫-曾德折射率传感器的设计和制备[J].光电子·激光.2015
[7].张国彦.可聚合纳米粒子的设计合成与高折射率聚合物杂化光学材料[D].吉林大学.2014
[8].张国彦,张纪斌,杨柏.高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料的设计与制备及其应用[J].高分子学报.2013
[9].彭坤.基于聚合物光纤液体折射率的测量研究[D].吉林大学.2013
[10].王行健,樊留群.高折射率聚合物/纳米粒子激光雕刻材料的制备[J].激光与红外.2013