本文關(guān)鍵詞：聚合物—石英復(fù)合光纖的制備及其溫度響應(yīng)性質(zhì)的研究

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【摘要】：基于應(yīng)用倏逝場原理的光纖傳感器具有制備簡單、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),而聚合物由于具備良好的可裁剪性,易成膜且熱光系數(shù)及熱膨脹系數(shù)大,楊氏模量小等特點(diǎn),所以將二者結(jié)合的復(fù)合光纖器件制作方法簡單并有重要的應(yīng)用前景。而將聚合物材料和石英光纖結(jié)合可以讓光纖中傳輸光信號隨溫度發(fā)生改變,包括光強(qiáng)變化和峰的位移�；诳刹僮餍�,本論文工作選擇了單模-多模-單模(SMS)光纖和光纖錐兩種光纖結(jié)構(gòu),并將聚合物與SMS光纖結(jié)合,通過聚合物的熱致彎曲和熱致折射率變化兩種原理來進(jìn)行溫度傳感。同時(shí)合成并涂覆了合適折射率的聚合物,通過變溫能觀測到SMS光纖導(dǎo)模到漏模的轉(zhuǎn)換。隨后拉制拉錐探頭,將其與聚合物結(jié)合,制成新的一種溫度傳感器,同時(shí)可用來檢測熒光,并初步探索了在醫(yī)療檢測中的應(yīng)用。論文還研究了偶氮苯聚合物的光熱二元響應(yīng)性能,為下一步偶氮與光纖的結(jié)合打下基礎(chǔ)。具體內(nèi)容如下： 1.采用聚合物與SMS彎曲光纖制成復(fù)合光纖結(jié)構(gòu),其中SMS光纖的多模段用氫氟酸化學(xué)腐蝕,置于高折射率環(huán)境中,形成漏模光纖；觀測復(fù)合結(jié)構(gòu)光纖的傳輸譜,發(fā)現(xiàn)傳輸峰位置隨溫度變化而變化；針對這一現(xiàn)象進(jìn)行深入研究,發(fā)現(xiàn)峰位移是溫度變化導(dǎo)致聚合物形變,繼而固定其上的SMS光纖曲率發(fā)生改變導(dǎo)致的。 2.采用氫氟酸對SMS光纖進(jìn)行化學(xué)腐蝕；合成合適折射率的聚合物,涂覆于SMS光纖外面,探究不同折射率的聚合物對復(fù)合光纖的溫度靈敏度有何影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)并合成了一種新型的高熱光系數(shù)聚氨酯,制成聚氨酯-SMS復(fù)合光纖,通過變溫不只能進(jìn)行溫度傳感,還能觀察到該復(fù)合結(jié)構(gòu)從漏模到導(dǎo)模的轉(zhuǎn)換。 3.拉制光纖錐,合成聚合物,與光纖錐結(jié)合制成復(fù)合光纖,通過在不同溫度下探測其傳輸譜的強(qiáng)度,研究該復(fù)合光纖的溫度傳感性能。該光纖錐還能用來檢測熒光,在生物醫(yī)學(xué)方面有潛在應(yīng)用。 4.合成了偶氮聚合物,將其與異丙基丙烯酰胺共聚后進(jìn)行組裝。在組裝體中加入銀納米粒子,由于異丙基丙烯酰胺有溫敏性,通過可改變控溫改變銀納米粒子與偶氮的距離,從而研究不同溫度下不同銀含量對偶氮順反異構(gòu)的速率的影響。研究了偶氮共聚物的光熱二響應(yīng)性,為下一步偶氮聚合物與光纖的結(jié)合打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN253

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄧永紅,庹新林,成昊,王曉工;支化側(cè)鏈偶氮聚電解質(zhì)的合成和H-聚集[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2003年07期

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本文編號：1196608