含硫氟代可自交联聚酰亚胺光波导材料的合成及性能研究

论文摘要

本文用设计合成的单体2,2’-二三氟甲基-4,4’-二胺基二苯基硫醚与等摩尔量的二酐单体进行反应。合成的新型聚酰亚胺在通常的溶剂中具有良好的溶解性。它们具有良好的热性能:玻璃化转变温度在221-275℃之间;5%热失重温度在531℃以上。这些含硫氟代聚酰亚胺在加热的情况下可以发生交联反应,交联的机理是硫-硫键交联。交联后的聚合物显示了更加良好的热稳定性;另外这些聚合物交联后在常见的溶剂中不溶解,这也解决了器件加工时的层间互溶问题。聚合物膜具有良好的光学透明性,另外它们在1310nm和1550nm处的光通讯窗口具有较小的吸收。通过控制聚合物中氟原子的含量我们可以控制聚合物的折光指数在1.5626-1.638之间。这些聚合物还具有较小的吸水率,约为0.8%左右。我们还利用所合成的聚合物进行波导器件的制作,制成多种波导器件例如山脊形波导、阵列式波导光栅（AWG）等,由红外摄像机可监测到波导的近场光斑。证明所合成聚合物可用作光波导材料。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 聚酰亚胺简介
• 1.3 光波导及常见聚合物波导材料的概述
• 1.3.1 光波导概述
• 1.3.2 光波导材料的基本要求
• 1.2.3 环境因素与机械性质
• 1.4 已报导的有机聚合物波导材料
• 1.4.1 几类含氟高分子材料在塑料光纤中的应用
• 1.5 本论文的设计思想
• 第二章 单体和聚合物的合成及表征
• 2.1 引言
• 2.2 测试与仪器
• 2.2.1 实验原料
• 2.2.2 结构测试
• 2.2.3 分子量测定
• 2.2.4 热行为分析
• 2.2.5 光学性能测试
• 2.2.6 膜层表面形貌的测试
• 2.2.7 吸水性能的测试
• 2.3 单体与聚合物的合成及表征
• 2.3.1 2, 2’-二三氟甲基-4,4’-二硝基-二苯硫醚（TFDNS）
• 2.3.2 2, 2’-二三氟甲基-4, 4’-二胺基-二苯硫醚（TFDAS）
• 2.3.3 均聚物的的合成及表征
• 2.3.4 共聚物的合成及表征
• 2.4 小结
• 第三章 聚合物性能的研究
• 3.1 引言
• 3.2 聚合物的基本性能
• 3.3 聚合物的光学性能
• 3.4 小结
• 第四章 交联反应工艺及交联前后性能的研究
• 4.1 引言
• 4.2 聚合物交联行为的研究
• 4.3 交联前后性能的比较
• 4.4 小结
• 第五章 聚合物波导器件的制作
• 5.1 引言
• 5.2 折射率可调
• 5.3 聚合物波导器件的制作及性能
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 学术成果
• 中文摘要
• ABSTRACT