膠體晶體微納光纖的制備及傳輸特性研究.pdf

1、膠體光子晶體光纖是一種新型的波導(dǎo)材料，是膠體晶體和光纖的結(jié)合體，具有新穎的光纖傳輸特性。膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖可以實(shí)現(xiàn)普通單模光纖和傳統(tǒng)光子晶體光纖難以實(shí)現(xiàn)的功能，因此吸引了廣大研究者的注意力。憑借其制作工藝簡(jiǎn)單，低成本等特點(diǎn)膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖成為了最近的最有潛力的傳輸材料，被大量運(yùn)用于制作各種光學(xué)器件。
　　本文內(nèi)容包括基于光子帶隙模擬計(jì)算，膠體光子晶體光纖的制備、膠體光子晶體光纖的SEM和傳輸光譜特性的表征。對(duì)膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖進(jìn)

2、行了系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究，主要工作有：
　　1、模擬計(jì)算光子帶隙中心波長(zhǎng)：本文分別用修正布拉格反射法和平面波展開法計(jì)算所對(duì)應(yīng)微球顆粒的光子帶隙中心波長(zhǎng)，為實(shí)驗(yàn)提供了指導(dǎo)和驗(yàn)證的作用。首先采用修正光的布拉格反射公式對(duì)各種直徑的聚苯乙烯小球所對(duì)應(yīng)的光子帶隙的波長(zhǎng)進(jìn)行了初步計(jì)算，挑選出實(shí)驗(yàn)所用的微球直徑。用 Rsoft Photonics CAD Suite軟件的Bandsolve模塊建立聚苯乙烯微球七層膠體晶體的模型，用平面波展開法模

3、擬計(jì)算得到微球直徑為619.7nm和300nm的兩種直徑對(duì)應(yīng)的光子帶隙中心波長(zhǎng)。以上兩種方法所得到的光子帶隙波長(zhǎng)的位置，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)部分的光譜儀的選擇提供了參考依據(jù)。
　　2、詳細(xì)介紹了微納光纖的制作及在微納光纖側(cè)表面生長(zhǎng)膠體晶體的過程，實(shí)驗(yàn)上用直徑為619.7nm和300nm的兩種微球分別在微納光纖的側(cè)表面制備了膠體晶體。實(shí)驗(yàn)證明了微納光纖表面親水性及微球粒徑分布對(duì)膠體晶體自組裝生長(zhǎng)的影響。
　　3、對(duì)所得到的膠體光子晶體