利用光聚合反应制作表面平整的聚合物光栅

提出利用紫外光聚合反应来制作聚合物光栅的方法．实验发现,光栅的表面起伏深度很小,约为12.4～0.7nm;折射率调制较大,达到0.010左右．这种方法在低阶分布反馈聚合物激光器的制作中具有很好的应用前景．     

基于液晶/聚合物光栅选频的高效率有机半导体激光器

报道了一种基于液晶/聚合物光栅选频的高效率有机半导体激光器的制备方法。首先在一片玻璃基板上旋涂有机半导体荧光薄膜MEH-PPV作为增益介质,然后在其上通过光场中的定域光聚合制备液晶/聚合物光栅,形成分布式反馈(DFB)有机半导体激光器。激光出射阈值0.32μJ/pulse,斜率转化效率高达7.8%,呈现良好的s偏振特性。采集了激光束的光斑,轮廓清晰,呈现扇形结构。通过改变光栅周期,实现了53.4nm激光出射范围。本工作为新型有机激光器的制备提供了有益的指导和借鉴意义。     

纳米压印制作半导体激光器的分布反馈光栅

分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长的DFB激光器),光栅中间具有λ/4相移结构。采用纳米压印技术制作的DFB光栅相对于通常双光束干涉法制作的光栅具有更好的均匀性以及更低的线条粗糙度,而且解决了双光束干涉法无法制作非均匀光栅的技术难题。相对于电子束直写光刻法,采用纳米压印技术制作DFB光栅具有快速与低成本的优势。采用纳米压印技术在InP基片上成功制作具有相移结构的DFB光栅,为进一步进行低成本高性能的半导体激光器芯片的制作奠定了良好基础。     

聚合反应法制作液晶—聚合物薄膜

本文介绍了液晶—聚合物显示器件的制作中常用的几种方法。重点介绍聚合反应法及该法制作这种复合薄膜的优点、材料选择原则和以环氧树脂为基材的这种薄膜的制作工艺,在大量实验的基础上总结出的两类曲线,探讨了各自的用途。     

32信道聚合物阵列波导光栅的制作与测试

对一个32通道的聚合物阵列波导光栅进行了研究和制作.经过旋涂、光刻、反应离子刻蚀等工艺过程,利用A1掩膜技术和回融技术进行了器件的制作.实验结果表明,回融技术使样本的波导表面的均方根粗糙度降低了约0.02μm.测试结果表明,器件的结构指标与理论设计值基本相符,并且波导在C波段上实现了单模传输.器件的插入损耗约为35dB,相邻通道串扰小于-20dB,很好地实现了波分复用功能.     

全息光刻制备808nm分布反馈半导体激光器的光栅

实验优化设计了808 nm分布反馈(DFB)半导体激光器的二级布拉格光栅结构,介绍了808 nm DFB半导体激光器光栅制备的工艺过程。采用全息光刻方法和湿法腐蚀技术在Ga As衬底片上制备了周期为240 nm的光栅图形,全息光刻系统采用条纹锁定技术降低条纹抖动和提高干涉稳定性,腐蚀液中H3PO4、H2O2和H2O的体积比为1:1:10,腐蚀时间为30 s。光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测试显示,光栅周期为240 nm,占空比为0.25,深度为80 nm,具有完美的表面形貌及良好的连续性和均匀性。     

光致聚合物用于全息光互联光栅的研究

使用光致聚合物做记录介质,记录用于光互联的全息光栅。激光曝光后衍射效率可达5 5 %左右,用紫外光均匀照射后,在10 0℃下烘烤40分钟,衍射效率可达90 %左右。绘制了衍射效率与曝光时间和烘烤时间曲线,制作具有预期衍射效率的用于全息光互联的光栅。     

取样光栅分布反馈激光器阵列器件研究

采用了一种基于取样光栅原理制作多通道增益-折射率耦合型光栅的方法,成功制作了8波长分布反馈(DFB)激光器阵列,阵列中各激光器的阈值电流为30～40 mA,注入电流为100 mA时的平均输出光功率为10mW,阵列器件实现了波长的可选择性激射,相邻激光器间的频率间距为200 GHz,验证了用取样光栅方法制作DFB激光器阵列的可行性。     

液晶分子取向对液晶/聚合物光栅电光特性以及激光出射特性的影响

报道了液晶分子不同取向对液晶/聚合物光栅电光特性以及激光出射的影响。通过扫描电子显微镜观察液晶/聚合物光栅的截面,成功观察到了光栅的体光栅结构。液晶分子垂直光栅矢量排列时,由于光栅形貌变差,衍射效率由液晶分子沿光栅矢量排列时的83.2%降低至72%,同时散射损耗由11.8%增加至19.1%。液晶分子垂直光栅矢量时,液晶/聚合物光栅的调谐电场由液晶分子沿光栅矢量时的13.6V/μm下降至3.1V/μm。液晶沿光栅矢量排列时,激光出射阈值更低,为利于激光出射的方向。本文工作为进一步加深对液晶/聚合物光栅以及染料掺杂分布式反馈选频的理解和认识,提供了指导和借鉴。     

975nm分布反馈激光器一级光栅的制备

优化设计了975 nm分布反馈激光器的一级布拉格光栅结构.将纳米压印技术与干法刻蚀工艺相结合制备周期为148 nm的光栅结构,通过优化调整刻蚀气体流量比、腔室压强和偏压功率等参数,得到了合适的光栅刻蚀工艺参数.扫描电子显微镜测试显示,光栅周期为148 nm,占空比接近50％,深度合适,表面形貌、连续性和均匀性良好.将所制备光栅应用于975 nm分布反馈激光器中,激光器输出性能良好,波长随温度漂移系数小,光栅对波长的锁定效果良好.     

Efficient Polymer Solar Cells with Surface Relief Gratings Fabricated by Simple Soft Lithography

Polymer‐based photovoltaic cells, with periodic sub‐micrometer structures as an efficient light‐trapping scheme, are investigated to improve the performance of organic solar cells based on poly(3‐hexylthiophene) and 1‐(3‐methoxycarbonyl)propyl‐1‐phenyl‐(6,6)C₆₁. A soft lithographic approach that uses photoresponsive azo polymer films as masters and poly(dimethylsiloxane) as stamps is used to form surface relief gratings (SRGs) on the active layers. The effect of periodic gratings on solar cell performance is precisely investigated according to various grating conditions such as period, depth, and dimension. The solar cells with 1D and 2D SRGs present improved incident‐photon‐to‐current conversion efficiencies and an overall increase in power conversion efficiencies, primarily resulting from the enhancement of short‐circuit current density, indicating that periodic structures induce further photon absorption in the active film.     

Micro‐Raman Scattering Imaging of Langmuir–Blodgett Surface Relief Gratings

Surface relief gratings (SRGs) recorded on Langmuir–Blodgett (LB) films of an azobenzene homopolymer were visualized using micro‐Raman imaging. Raman scattering (RS) was achieved using the 780 nm laser line while pre‐resonance Raman scattering (pre‐RRS) and resonance Raman scattering were achieved using the 633 and 514.5 nm laser lines, respectively. Pre‐surface‐enhanced resonance Raman scattering (pre‐SERRS) and surface‐enhanced resonance Raman scattering (SERRS) were collected for the LB films covered with a 6 nm thick silver island film. The SRG could be chemically identified by the spatial variation in the Raman signal scattered by the film due to a concentration gradient. The pre‐SERRS provided signals of the same intensity along and across the grooves, indicating that the molecular architecture at the SRG surface is the same at the peaks as in the valleys.     

CCl_4在低温表面上的紫外激光脱附

本文研究了ＣＣｌ４低温（１３０Ｋ）吸附于石英表面上经紫外激光辐照后引起的脱附过程。由时间分辨四极质谱测得脱附产物的飞行时间谱表明，在高激光能量密度下，表面上吸附厚层的ＣＣｌ４分子发生爆炸脱附，超热的ＣＣｌ４分子最高动能可达３．５ｅＶ。     

Control and Suppression of Surface Relief Gratings in Liquid‐Crystalline Perfluoroalkyl–Azobenzene Polymers

Semifluorinated azobenzene liquid‐crystalline side‐chain polymers with different perfluoroalkyl lengths are used to develop surface relief gratings (SRGs). With sufficient fluorinated side‐chain lengths, surface relief gratings could be completely suppressed due to the self‐assembled liquid‐crystalline order at the surface. This indicates that there is a surface‐dependent nature to SRG formation. The SRG formation from the semifluorinated azobenzene liquid‐crystalline side‐chain polymers is compared to methoxy‐terminated azobenzene side‐chain polymers, and results show that the perfluoroalkyl–azobenzene polymers require a longer formation time than the methoxy‐terminated polymers.     

Surface Plasmon Resonance Sensors Based on Polymer Optical Fiber

Surface Plasmon Resonance （SPR） is a powerful technique for directly sensing in biological studies, chemical detection and environmental pollution monitoring. In this paper, we present polymer optical fiber application in SPR sensors, including wavelength interrogation surface enhanced Raman scattering SPR sensor and surface enhanced Raman scattering （SERS） probe.
Long-period fiber gratings are fabricated on single mode polymer optical fiber （POF） with 120 μm period and 50% duty cycle. The polarization characteristic of this kind of birefringent grating is studied. Theoretical analysis shows it will be advantageous in SPR sensing applications.     

低驱动电压X切铌酸锂长周期波导光栅

研究了在X切铌酸锂基底上制作沿Y方向传输光的电光长周期波导光栅的理论模型。利用有效折射率法和射线法进行理论分析获取波导的各项参数。针对所建议的波导光栅结构,将调谐电极置于波导两侧,无需跨过波导就可获得最大的电光调制。该结构的电极间距小（小于10μm）,使得在较小的驱动电压（1．6V）下就可以实现阻带幅度高达28dB的长周期波导光栅。对该光栅模型的研究为开发低驱动电压的高速电光长周期光栅提供了理论依据。     

交联剂对聚合物/液晶光栅的影响

利用激光干涉条纹引发预聚物／液晶混合物相分离．形成液晶与聚合物周期交替排列的液晶光栅。研究了组成材料中交联剂N-乙烯基吡咯烷酮（1-vinyl-2-pyrrolidone，NVP）对光栅形貌和衍射效率的影响，通过改变NVP的含量，分析NVP在光栅形成中的作用，确立了NVP的最佳含量。实验结果表明，NVP具有调节混合物系统官能度与体系黏度、交联密度及影响反应速度的作用，在适量的NVP含量下，光栅的衍射效率得到优化。     

基于B-Ge光纤Bragg光栅紫外曝光修整的研究

制作了基于B Ge光纤的Bragg光栅,并且提出对光栅进行紫外曝光修整的处理方法。这种方法对光栅的中心波长、光谱形状、边模抑制比具有较好的永久性的修整作用。另外,对B Ge光纤的光敏机理和光栅紫外曝光修整机理做了初步研究。     

光纤光栅传感器的聚合物封装增敏技术

基于聚合物封装光纤光栅温度、应变传感原理,从聚合物材料的特点、聚合物材料的选择、用聚合物对光纤光栅传感器进行封装的要求及封装工艺进行了综述,并介绍了目前解决光纤光栅压力和温度增敏及应变和温度同时区分测量的各种方法,同时介绍了聚合物封装的应用前景。