發(fā)布時(shí)間：2017-12-08 02:16

  本文關(guān)鍵詞：分布反饋光柵對(duì)聚合物薄膜受激輻射的調(diào)節(jié)和爆炸物探測

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【摘要】：在眾多爆炸物探測技術(shù)中,熒光共軛聚合物傳感技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、探測靈敏度高,尤其是將共軛聚合物與分布反饋光柵(DFB)結(jié)合后,可以將靈敏度大大提高。為了提高探測靈敏度,后續(xù)工作者把研究重點(diǎn)放在了聚合物的改進(jìn)方向,很少有人研究DFB光柵的改進(jìn)對(duì)探測靈敏度的影響。本文工作的重點(diǎn)是優(yōu)化DFB光柵的設(shè)計(jì)制作工藝,探究光柵對(duì)聚合物聚蝶烯基聚對(duì)苯乙炔撐(PPE)的受激輻射的調(diào)制作用,以提高探測靈敏度。(1) 根據(jù)文獻(xiàn)合成了聚合物PPE,得到了聚合物的核磁共振譜線。探究了聚合物旋涂成膜的參數(shù),得到最佳成膜工藝。獲得了聚合物的激發(fā)譜和發(fā)射譜。探究了在非相干光的激發(fā)下,光柵基底與普通基底上的聚合物薄膜的發(fā)射譜和激發(fā)譜的差別。得出了光柵基底有相對(duì)較高的光利用率的結(jié)論。(2) 制作了空氣-PPE-派瑞林-基底四層光波導(dǎo)結(jié)構(gòu),并得到了聚合物的受激輻射光譜。曲線的主峰在491 nm,譜線相對(duì)較寬。設(shè)計(jì)了DFB光柵的參數(shù),用全息光刻技術(shù)制作了DFB光柵。采用掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡探測光柵表面的形貌。可以看出光柵線條整齊、側(cè)壁光滑,質(zhì)量很高。在光柵表面旋涂聚合物薄膜,并對(duì)薄膜表面進(jìn)行表征。(3) 探究了DFB光柵對(duì)聚合物的受激輻射的影響。當(dāng)激發(fā)光強(qiáng)度提高時(shí),出現(xiàn)了譜線窄化的現(xiàn)象,譜線的主峰在481nm,主峰的強(qiáng)度是肩峰強(qiáng)度的4.7倍。本文對(duì)譜線主峰的移動(dòng)做出了解釋。通過改變激發(fā)光強(qiáng)度得到了激發(fā)閾值。探究了光柵刻蝕深度對(duì)受激輻射的影響,得出了光柵深度的最佳值,并把原因歸結(jié)于表面形貌。用DFB光柵薄膜探測DNT,2min淬滅20%,響應(yīng)時(shí)間很快,靈敏度很高。同時(shí),本文給出了一個(gè)參數(shù)用來計(jì)算淬滅效果。研究結(jié)果表明,本文制作的DFB光柵對(duì)聚合物的受激輻射具有調(diào)節(jié)作用,光柵參數(shù)的變化影響著受激輻射曲線。在探測DNT時(shí),表現(xiàn)出很高的探測靈敏度和很快的響應(yīng)時(shí)間,為未來的實(shí)用打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ317;TN252

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本文編號(hào)：1264673