导读:本文包含了微结构聚合物光纤论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:太赫兹技术,太赫兹波导,聚合物光纤,高双折射
微结构聚合物光纤论文文献综述
陈宏志[1]（2017）在《太赫兹微结构聚合物光纤及光纤器件的研究》一文中研究指出太赫兹(THz)辐射在电磁波谱中位于微波与远红外辐射之间,太赫兹技术在光谱、成像、空间科学和信息传输等领域都有重要应用。然而,由于大多数介质材料在该波段都有很高的吸收损耗,使得研发低损耗太赫兹波导面临很大挑战。此外,太赫兹技术的深入发展对太赫兹系统提出了小型化和集成化的新要求,这就需要结构更加紧凑的功能器件。微结构聚合物光纤具有结构设计灵活、易于制作的优点,且聚合物也是太赫兹波段吸收损耗相对最低的介质材料。针对以上太赫兹技术存在的难题,本文主要研究了实现太赫兹低损耗单模传输的空芯聚合物光纤和基于微结构聚合物光纤的太赫兹偏振分离器。主要内容包括以下几个方面:本文简单介绍了太赫兹辐射的产生、探测以及太赫兹技术的应用研究领域和太赫兹波导的发展现状。接着介绍了太赫兹聚合物光纤和相关功能器件的发展历史和研究进展。然后分四部分具体阐述本文的研究工作。首先,本文提出了一种基于双椭圆芯聚合物光纤的太赫兹偏振分离器。分析了单椭圆芯亚波长聚合物光纤的高双折射和低损耗单模传输特性。再将单芯结构扩展为双芯结构,根据耦合模理论用光束传播法分析了两正交偏振态的分离过程,实现了偏振分离的功能。最后,对偏振分离器的分离长度、传输损耗、消光比和工作带宽等性能进行了理论分析和优化设计。其次,为了比较全耦合和部分耦合两种偏振分离机理,本文提出了两种相似结构的基于双狭缝纤芯聚合物光纤的太赫兹偏振分离器。在分析单芯狭缝聚合物光纤传输特性的基础上,将单芯结构分别扩展为对称和不对称双芯结构,它们分别基于全耦合和半耦合机理实现偏振分离功能。在相似的结构参数条件下,对两种偏振分离器性能进行了分析和比较,发现它们都有较短的分离长度～1cm和极低的传输损耗<0.4 dB。然而,不对称结构的偏振分离器具有更大的带宽和更好消光比性能。再次,本文提出了具有布拉格结构包层的空芯聚合物光纤。用有限元法分析了光纤的传输特性及其与结构参数的关系,并结合叁维打印制作对光纤传输损耗进行了优化。这种光纤基于反共振反射机理能将大部分导模模场紧密束缚在空芯中,大幅度压缩了材料的高吸收损耗,从而实现了太赫兹宽带低损耗传输。最后,本文提出了一种空心管晶格结构的聚合物光纤。用有限元法分析了空心管波导的模式、色散和损耗特性,该结构基于反共振反射机理可将大部分模场束缚在空心中,实现太赫兹低损耗传输。在此基础上设计了空心管晶格结构,让纤芯的高阶模与包层模满足折射率匹配条件,以谐振耦合的方式实现对高阶模的抑制,从而实现了太赫兹有效单模低损耗传输。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-07-07）
王常顺[2]（2014）在《微结构聚合物光纤负载光催化剂的研究》一文中研究指出随着现代工业经济和科学技术的飞速发展,水污染问题逐渐成为环境污染问题中的首要问题,特别是染料废水的大量排放,更是给处理水污染工作带来了困难。在最近一些年里,半导体光催化技术在处理水污染问题上表现出了环保而且高效的特点而逐渐被认为是一种最有发展前景的技术。目前主要以二氧化钛为基础开展了大量而且广泛的工作,并取得了突破性的进展。研制出一种以太阳光为光源的光催化剂,并实现大规模的应用一直是该领域研究者的追求。微结构聚合物光纤(Microstructured polymer optical fiber,简称为MPOF)因具有多孔道结构,好的光学透过性和耐酸碱性,是目前研究光催化反应器的一大热点。本学位论文的研究工作基于上述理论而开展,主要工作可以分为以下几部分：第一章,首先对生活中的染料废水进行了简单介绍,其次简要介绍了二氧化钛光催化技术的研究现状和目前取得的一些成果,然后对微结构聚合物光纤进行了简单概述和分类,最后提出了本研究工作的研究内容和研究意义。第二章,制备了Ag/AgBr光催化剂,并对其进行了形貌等表征,并测试了其光催化性能,最后讨论了Ag/AgBr材料的光催化机制。第叁章,研究了Ag/AgBr/TiO2光催化剂在光纤预制棒孔道内壁上进行铺膜修饰过程。以罗丹明B为光催化降解目标,考察了Ag/AgBr/TiO2光催化剂的掺杂量、罗丹明B溶液的初始浓度、罗丹明B溶液pH值以及EDTA和DMSO的加入对光催化降解罗丹明B的影响,第四章,对攻读硕士期间的研究工作进行了总结。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2014-05-01）
汪舰,魏建平,杨波,张利伟,杨学峰[3]（2013）在《微结构聚合物光纤制备方法的研究进展》一文中研究指出微结构光纤以优异的光学特性而受到广泛关注。微结构聚合物光纤作为微结构光纤的重要组成部分,也得到了科研人员的深入研究。综述了微结构聚合物光纤预制棒的制备方法,介绍了堆积法、钻孔法、浇注法、挤出法和挤出-成型法,并对这些方法的优缺点进行了分析和展望。(本文来源于《功能材料》期刊2013年S2期）
李冬冬,佘江波,彭波,王丽莉[4]（2012）在《微结构聚合物光纤化学修饰的pH值传感探头》一文中研究指出为了拓展微结构聚合物光纤(MPOF)在化学传感领域内的应用研究以及对MPOF孔道内壁功能化修饰技术的深入研究,首先对36孔的MPOF孔道内壁进行酸催化水解处理,随后采用化学键合的方式将荧光探针曙红通过偶联剂负载于MPOF孔道内壁,从而制成用于pH值测定的传感探头。该传感探头被修饰后的多个孔道可以容纳微量的待测溶液,待测物与孔道内壁的荧光探针作用后,光信号将可以沿光纤传输,并被检测。整个化学反应的传感过程是在孔道内进行的,传导的光束能够和敏感材料相重迭,利于微量分析同时避免了对敏感膜的损坏。实验结果显示pH值在2.0～4.4范围内与荧光强度呈线性关系,该传感探头的重现性良好,并且采用此修饰方法制备的MPOF传感探头对于荧光探针的固定性比较好,无明显泄漏。(本文来源于《应用激光》期刊2012年05期）
王豆豆,王丽莉,李冬冬[5]（2012）在《热可调液晶填充微结构聚合物光纤设计及特性分析》一文中研究指出通过在微结构聚合物光纤(mPOF)的包层空气孔中填充液晶材料获得了高度热可调的带隙型mPOE.带隙随温度的增加发生显着的蓝移,带隙上边界的温度灵敏度可达-5.5 nm/℃.采用全矢量有限元方法对模场特性以及基模有效模场面积的分析结果表明,该填充液晶的mPOF在带隙的中心波长附近具有大的有效模场面积,和相同结构未填充液晶的mPOF连接时具有较高的功率耦合效率.研究结论为mPOF在温度传感领域的应用及各种可调光纤器件的制备提供了理论参考.(本文来源于《物理学报》期刊2012年12期）
王豆豆[6]（2012）在《新型微结构聚合物光纤的设计及传输特性分析》一文中研究指出微结构聚合物光纤既有微结构光纤的无限单模、色散可调、低非线性和高双折射等奇异的特性，又具备聚合物光纤的加工温度低、制备方法多、质量轻、挠性好和原材料价格低廉等诸多优点。具有新结构或者以新材料为基质的微结构聚合物光纤及其器件在光纤通信、光纤传感、非线性光学以及太赫兹波导等领域有着广阔的应用前景。本文从理论上设计了几种具有新颖微结构的聚合物光纤，并对其传输特性进行了模拟和分析。本论文的主要研究内容如下：（1）基于全矢量有限元方法，建立了对微结构聚合物光纤的单模特性、色散和损耗特性进行分析的理论模型。以新型光学聚合物材料——环烯烃共聚物（TopasCOC）为基质材料，设计了叁角形晶格、折射率引导型的微结构聚合物光纤。计算了其基模有效折射率、模场面积和数值孔径，并研究了结构参数对模场分布、单模特性和色散特性的影响。获得了具有极大/小模场面积和无限单模传输的光纤结构参数。研究结论证明所采用的理论模型和方法是准确有效的。（2）设计了具有“缺陷芯”和椭圆形包层空气孔的折射率引导型Topas微结构聚合物光纤。分别通过芯区的小空气孔和椭圆包层孔来增强波导色散的调节作用和引入高双折射。该微结构聚合物光纤兼具超平坦近零色散和高双折射特性：在1.1~1.7μm波长范围内的色散为±0.5ps/km/nm，双折射值达到10-3数量级，同时具备较小的限制损耗和有效模场面积。该研究成果可以为微结构聚合物光纤在色散控制、偏振保持和非线性光学等方面的应用提供了理论指导。（3）以Topas COC为基质材料，设计了基于光子带隙效应导光的的空芯微结构聚合物光纤。通过缺失四个相邻的空气孔形成了近似菱形的圆角空气芯，有效克服了材料吸收损耗，并且引入了高双折射。对光纤传导模式、双折射特性和限制损耗的研究结果表明该微结构聚合物光纤在带隙的中心波长附近：具有10-3量级的高相位双折射和10-2量级的高群双折射；由于模式泄露导致的限制损耗小于0.1dB/km。（4）通过在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基质的折射率引导型微结构聚合物光纤包层空气孔中填充高折射率液晶材料，获得了热可调的带隙型微结构光纤。由E7液晶填充的光纤室温时在1.55μm附近具有约600nm的带宽。在15~35°C范围内带隙上边界的温度灵敏度为-5.5nm/°C。由5CB液晶填充的光纤在25.1~34.8°C范围内，带隙上边界的温度灵敏度高达27.8nm/°C。所设计的液晶填充微结构聚合物光纤工作在带隙中心波长附近时，与未填充液晶的部分具有高达99%的耦合效率。研究结论为微结构聚合物光纤在温度传感领域的应用及各种可调光纤器件的制备提供了理论参考。（5）利用Topas COC在太赫兹波段的低吸收损耗和低材料色散特性，设计了用于传输太赫兹波的多孔型和空芯带隙型微结构聚合物纤维。采用这两种结构旨在通过聚合物纤维引导太赫兹波传输的同时，尽量降低材料吸收损耗。多孔型微结构聚合物纤维可以将大部分的基模模场分布在横截面内一系列的亚波长空气孔中传输，在0.4~1.5THz范围内获得了0.2cm-1的低损耗和1.8±0.3ps/THz/cm的低色散。空芯带隙型微结构聚合物纤维在1.47THz附近具有宽度约为0.2THz的连续低损耗带宽，总损耗的最小值为0.13cm-1，出现在1.51THz附近。所设计的微结构纤维兼顾了结构简单、易于制备的特点，可以借助我们课题组独创的挤出-成型法制备。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2012-05-01）
李冬冬,王丽莉[7]（2012）在《二氧化钛修饰的微结构聚合物光纤预制棒制备及其在光催化中应用的探索研究》一文中研究指出用二氧化钛(TiO_2)纳米材料修饰的547孔微结构聚合物光纤(MPOF).二次预制棒作为阵列化微管式光催化反应器对亚甲基兰的光催化分解进行研究.将高光催化活性的P25型二氧化钛纳米粒子均匀分散在TiO_2溶胶中对547孔微结构聚合物光纤孔洞内壁进行铺膜,得到了负载光催化剂的阵列化微管材利该TiO_2MPOF有序复合的阵列化微管不仅对二氧化铁纳米粒子起到负载作用,还可以以作为光波导介质(rolling-up薄膜波导,聚光、导光进入二氧化铁薄膜层)、污染物反应流体通道.以有机染料亚甲基兰为模拟污染物,研究了TiO_2负载量、亚甲基兰的初始浓度及溶液pH值等因素对光降解效果的影响.该反应器547个孔道的内表面用于负载光催化剂,不仅增加了固-液接触面积.也提高了光的吸收效率,从而提高了光催化效率.迄今为止,这种兼具导光、聚光、传质、负载助能于一体的光催化反应器还未见报道.(本文来源于《物理学报》期刊2012年03期）
武文轩[8]（2011）在《特殊结构聚合物光纤的设计制备以及性质研究》一文中研究指出聚合物光纤问世已有四十余载。来自光学、聚合物材料学以及加工工艺学等各领域中的理论和技术进步,共同造就了聚合物光纤的蓬勃发展。近年来,特殊结构聚合物光纤因具有突出的性能和新的应用,逐渐成为研究的热点。本文基于材料理论设计,围绕特殊结构聚合物光纤的设计、制备和性能研究进行了如下研究工作:1.聚合物瓣状光纤。瓣状光纤是一种大模场光纤,它的截面结构包含一个折射率均匀的纤芯和折射率沿角向呈瓣状分布的包层。研究工作首先从结构参数与材料参数两方面入手进行了聚合物瓣状光纤的设计。通过“径向等效折射率”算法,对瓣状光纤的结构参数进行了对比研究,最终确定了适合聚合物材料的结构参数设计。材料参数设计则以由“定量结构~性质关系”方程拟合得到的聚合物材料参数,通过“玻璃化转变温度~折射率”分布图对二元共聚物的组成和性质进行了理论分析和实验验证。在上述设计基础上,制备了芯层掺有稀土配合物的光纤预制棒,并通过热熔拉伸法得到了预想结构的聚合物瓣状光纤。2.介绍了聚合物光纤布拉格光栅的设计、制备以及初步的性能研究。设计工作结合聚合物材料的光学性质与光纤光栅基础理论,对制作聚合物光纤光栅所用的材料组成进行了分类设计计算;通过计算机模拟计算得到了理论预期的光栅信号谱线,并研究了材料与光栅刻写操作对信号品质的影响。实验工作在理论设计的基础上,制备出聚合物光纤布拉格光栅。实验得到的单模布拉格光栅信号谱线,信号形状和波长位置均接近理论计算结果。3.通过理论计算,半定量地研究和分析了相位掩模残存的微弱零级光束对光栅刻写的影响;另一方面,在偶氮苯聚合物薄膜上使用相位掩模板刻写得到了表面起伏光栅,通过薄膜光栅的衍射实验,进一步分析了使用具有零级残余的相位掩模刻写光栅的最佳时间。4.研究了荧光材料自吸收行为对太阳能收集器性能的制约。使用来自溶液和荧光光纤的数据,对比了有机染料和稀土配合物之间吸收和荧光发射机理与效果的差异。通过对光纤荧光强度与自吸收率r的比较,揭示了自吸收行为对太阳能收集器尺寸的限制作用。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2011-10-01）
许强,王苗,刘飞,张亚妮[9]（2011）在《单偏振单模微结构聚合物光纤理论设计》一文中研究指出采用全矢量有限元法并结合完美匹配边界条件,设计实现了一种新型结构的单偏振单模(single polarization single mode,SPSM)微结构光纤(Microstructured optical fibers,MOFs),以聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)为基材,对其偏振模场、快轴模和慢轴模截至波长和约束损耗进行了研究。结果发现,通过改变光纤结构参数,可以使光纤基模两个正交偏振态截止波长不同,光纤中只能传输基模的一个偏振态(慢轴模)。若调整光纤单偏振单模工作区在聚合物光纤通信窗口650nm附近,该光纤传输慢轴模的约束损耗低于0.06 dB/m。该研究为本体聚合技术制备单偏振单模微结构聚合物光纤提供了理论依据。(本文来源于《激光杂志》期刊2011年04期）
王丽莉[10]（2011）在《微结构聚合物光纤规模化制造与应用技术最新研究进展》一文中研究指出主要介绍西安光机所在微结构聚合物光纤技术领域取得的最新研究进展。其中包括光纤预制棒规模化制造技术、大尺寸预制棒拉丝技术、孔洞修饰型微结构光纤、微结构光纤面板光锥及传像束、以及微结构光纤型太阳能综合利用结构材料等。光纤预制棒制造技术是光纤制造技术的核心技术之一,其利润约占整个产业链利润的85%。预制棒对光纤的性能、质量起着决定性作用。西安光机所从2004年以来,在MPOF制造技术上大胆创新,一开始就把研究重点放在预制棒的规模化制造技术上,尝试用预聚物浇注成型法、反应性挤出成型法、热塑性粒料直接热融挤出法制造聚合物微结构光纤预制棒。现在可以用后两种方法制造高质量预制棒,预聚物浇注成品率有50%左右,粒料挤出成品率可达85%以上。聚合物光纤制作的第二步是拉丝,我们从2005年开展聚合物光子晶体光纤规模化制造技术的研究,针对MPOF预制棒尺寸大的特点,自行设计并制作了集拉棒拉丝于一体的双工位MPOF制造系统,系统高12米,拉伸速度在1～50m/min范围可自由调控,拉伸温度在150-500℃范围可自由调控,计米长度可达5千米,光纤的直径可通过改变拉伸速度和送棒速度自由调控,光纤最小直径可达100μm,空气孔直径最小可以保持在2μm以内,丝径的波动范围在±10μm。为拓展MPOF的应用领域,我们尝试镶嵌金属微纳米粒子管、各种半导体氧化物纳米粒子管以及高分子薄膜到MPOF孔洞中,得到孔洞修饰型MPOF,可用于制作电子-光子双传输复合纤维材料、光学化学传感器等。微结构光纤面板、光锥与传像光纤是微结构光纤在传像技术上应用的新方向,结合聚合物微结构光纤技术,我们已经初步制作出聚合物微结构光纤面板和传像光纤,并力争进一步提高传像质量和传输距离。以纳米TiO_2光催化剂修饰的大直径微结构光纤,可以构筑新型光纤式太阳光增敏的废气废水处理机。我们提出采用具备一定强度及柔韧性微结构光纤阵列孔道内壁负载TiO_2,能构筑新型光催化废气废水净化处理器系统,不但可以大大提高催化剂的负载面积,而且采用侧面入射太阳光设计。这样就可以实现高效长距离吸收太阳光,使TiO_2光催化反应器易安装成挂壁式,床式,使实用化成为可能。我们还设计将微结构光纤规模化制造技术、可挠性天然色素增敏的太阳能电化学电池技术与太阳能热水器技术融合,构成光纤式太阳能利用装置。我们现在正在研发这种热-电两方面获取太阳能的新型太阳能源转换装置。(本文来源于《全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议论文集》期刊2011-06-26）
微结构聚合物光纤论文开题报告
（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：
随着现代工业经济和科学技术的飞速发展,水污染问题逐渐成为环境污染问题中的首要问题,特别是染料废水的大量排放,更是给处理水污染工作带来了困难。在最近一些年里,半导体光催化技术在处理水污染问题上表现出了环保而且高效的特点而逐渐被认为是一种最有发展前景的技术。目前主要以二氧化钛为基础开展了大量而且广泛的工作,并取得了突破性的进展。研制出一种以太阳光为光源的光催化剂,并实现大规模的应用一直是该领域研究者的追求。微结构聚合物光纤(Microstructured polymer optical fiber,简称为MPOF)因具有多孔道结构,好的光学透过性和耐酸碱性,是目前研究光催化反应器的一大热点。本学位论文的研究工作基于上述理论而开展,主要工作可以分为以下几部分：第一章,首先对生活中的染料废水进行了简单介绍,其次简要介绍了二氧化钛光催化技术的研究现状和目前取得的一些成果,然后对微结构聚合物光纤进行了简单概述和分类,最后提出了本研究工作的研究内容和研究意义。第二章,制备了Ag/AgBr光催化剂,并对其进行了形貌等表征,并测试了其光催化性能,最后讨论了Ag/AgBr材料的光催化机制。第叁章,研究了Ag/AgBr/TiO2光催化剂在光纤预制棒孔道内壁上进行铺膜修饰过程。以罗丹明B为光催化降解目标,考察了Ag/AgBr/TiO2光催化剂的掺杂量、罗丹明B溶液的初始浓度、罗丹明B溶液pH值以及EDTA和DMSO的加入对光催化降解罗丹明B的影响,第四章,对攻读硕士期间的研究工作进行了总结。
（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。
微结构聚合物光纤论文参考文献
[1].陈宏志.太赫兹微结构聚合物光纤及光纤器件的研究[D].浙江大学.2017
[2].王常顺.微结构聚合物光纤负载光催化剂的研究[D].陕西师范大学.2014
[3].汪舰,魏建平,杨波,张利伟,杨学峰.微结构聚合物光纤制备方法的研究进展[J].功能材料.2013
[4].李冬冬,佘江波,彭波,王丽莉.微结构聚合物光纤化学修饰的pH值传感探头[J].应用激光.2012
[5].王豆豆,王丽莉,李冬冬.热可调液晶填充微结构聚合物光纤设计及特性分析[J].物理学报.2012
[6].王豆豆.新型微结构聚合物光纤的设计及传输特性分析[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2012
[7].李冬冬,王丽莉.二氧化钛修饰的微结构聚合物光纤预制棒制备及其在光催化中应用的探索研究[J].物理学报.2012
[8].武文轩.特殊结构聚合物光纤的设计制备以及性质研究[D].中国科学技术大学.2011
[9].许强,王苗,刘飞,张亚妮.单偏振单模微结构聚合物光纤理论设计[J].激光杂志.2011
[10].王丽莉.微结构聚合物光纤规模化制造与应用技术最新研究进展[C].全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议论文集.2011