含偶氮苯生色团聚乙烯咔唑的全光光开关效应

应用物理掺杂方法成功制得了以聚乙烯咔唑为主体材料,以偶氮苯生色团染料分散红1、分散红13和分散黄7(DR-1、DR-13、DY-7)为客体材料的全光光开关器件。通过光响应测试发现其在低功率光强(12．5～30mw,514nm)的激发光驱动下具有优良的全光光开关效应。同时从激发光调制频率、生色团含量和染料分子结构等方面进行了比较分析,发现同等实验条件下开关效应随着染料分子极性增大而增强,而生色团掺杂含量较高的(20％)薄膜全光光开关效应较优,较低的调制频率(30Hz)下激发的开关效应优于50Hz下的效应。     

含硅十六元大环线性环化聚合物的控制合成及表征

利用硅上的thorpe—ingold效应,设计并合成了非共轭的双甲基丙烯酸酯类的单体,通过原子转移自由基聚合（ATRP）方法控制合成了含十六元大环的线性环化聚合物,对所合成聚合物的结构进行了1HNMR、13CNMR和GPC的表征．     

侧链含杂环偶氮结构聚合物的三阶非线性光学性能

合成了具非线性光学性能的杂环偶氮生色团的单体化合物甲基丙烯酸(4-苯并噻唑-2-偶氮基苯基)酯(BAMA),并通过自由基聚合得到均聚物聚甲基丙烯酸(4-苯并噻唑-2-偶氮基苯基)酯(PBAMA).利用1 H-NMR验证了聚合物的结构,采用Z-扫描法研究了聚合物溶液的三阶非线性光学性能.结果表明,单体和聚合物均具有较高的三阶非线性光学系数.     

光致异构有机聚合物光开关效应的研究

基于“角度烧孔”机制出发，建立光致异构的速率方程，获得信号光引起的折射率改变，进而产生有机聚合物光开关效应．采用MATLAB仿真折射率随光强的变化关系，结果显示：有背景光时，折射率改变可正可负，故能控制背景光来操纵全光开关的开启与关闭；无背景光时，折射率改变始终为负值，此时全光开关处于关闭状态．     

高活性极化聚合物生色团的分子设计

利用分子工程原理并充分考虑分子非线性与透明性、热稳定性之间的优化而设计了一系列高非线性光学活性极化聚合物生色团．一些生色团μβAM1/FF计算值已达10^-45esu量级,部分生色团的合成及实验结果证实了该设计的合理性．生色团的T_d最高已达377℃,生成的加成型给体嵌入聚酰亚胺极化聚合物的T_g最高已达324℃．     

可单波长激发的荧光纳米粒子的合成与表征

根据荧光共振能量转移(FRET)原理,先选定了能级匹配的给体(4-乙氧基-9-(2-羟乙基)-1,8-萘二甲酰亚胺(EHNI))和受体(硝基苯并二恶唑基染料(NBD)),采用一步细乳液聚合方法将这2种生色团引入单个的聚合物纳米粒子.制得的荧光纳米粒子兼有EHNI和NBD 2种染料的光谱特性,证明了2种生色团已经结合进入纳米粒子中.并且通过改变这2种染料的掺杂比例,在单一波长激发下,通过发生荧光共振能量转移,聚合物纳米粒子表现出多色,及可调控、可区分的荧光发射信号.     

光引发制备互穿聚合物网络及其二阶非线性光学性能

合成了一种含生色团的环氧单体,将它与酚醛缩水甘油醚和双环氧丙烯酸酯及光引发剂溶解在一起后涂膜,用UV光照固化,同时在高压电场下极化,得到了一种极化互穿聚合物网络.该体系二阶非线性光学系数d33值为9.4×10-8esu,d33热稳定性良好.     

有机聚合物全光开关的实验研究

报道了两种非线性有机聚合物（非醚ＰＰＱ和Ｐｏｌｙ－３ＢＣＭＵ）波导全光开关的实验研究。应用前向简并四波混频原理在ＰＰＱ薄膜光波导中演示了全光开关功能。利用Ｐｏｌｙ－３ＢＣＭＵ的光漂白性质，设计并制备了能与光纤系统兼容的波导光开关实验器件。     

羟端基超支化聚胺酯的合成与表征

通过Michael加成反应制得N,N-二异羟丙基-3-胺基丙酸甲酯单体,以红外、核磁共振和质谱对所合成的单体的分子结构进行了表征.单体再与核物质1,1,1-三羟甲基丙烷分别采用有核一步法和有核准一步法发生缩聚反应,合成一种新型羟端基的超支化聚胺酯.并对聚合物的分子量分布、热性能、溶解特性及粘度特征进行了研究.     

丙烯酸酯类微凝胶的制备及其表征

通过１２－羟基硬酯酸的聚合物与甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）的开环加成,制得大分子单体,用此大分子单体与甲丙基烯酸甲酯（ＭＭＡ）、ＧＭＡ共聚制得分散稳定剂。在此分散稳定剂的存在下,通过分散聚合方法,制备了亚微米级的丙烯酸酯类微凝胶。用酸碱滴定、傅立叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）、凝胶渗透色谱（ＧＰＣ）、平均粒径分布等方法对该凝胶进行了测定,并对微凝胶在涂料中的应用进行了测试。结果表明：微凝胶能够显著改     

在铁电液晶中形成的聚合体网络及其对液晶载体分子组合排列的影响

在灌装于未经表面处理的样品盒内处于不同状态的液晶中制备聚合体网络。液晶／单体混合物由铁电液晶和双丙烯酸单体制成。单体的聚合通过维持该混合物处在一定的液晶态的条件下经紫外线固化来完成。不同的液晶态可通过控制铁电液晶的温度来获得。双丙烯酸单体或聚合体网络的存在会导致铁电液晶载体的相变温度降低。通过光学显微镜可观察聚合体网络对铁电液晶分子组合排列的影响。结果发现：在某一液晶态中铁电液晶分子的组合排列可被在该液晶态中聚合而成的聚合体网络所稳定,双丙烯酸基聚合体网络的存在可改良铁电液晶的电光开关特性。     

一维非线性光子晶体全光开关

为得到响应时间较短的全光开关,在光子晶体的所有高折射率层掺入Kerr介质,基于Kerr非线性效应导致的禁带整体移动原理,设计了两种一维光子晶体全光开关结构。应用时域有限差分(FD-TD：Finite Difference-Time Domain)法,编制Matlab计算程序,对全光开关进行数值特性分析。讨论频率混合效应对全光开关的影响。观察光子局域效应增强光子晶体非线性的现象,验证光子局域效应与光子晶体完整周期结构的层数有关,层数太少光子局域效应不明显。     

超快速光子晶体全光开关研究

光子晶体作为一种新型的人造光子学材料,具有独特的光子带隙特性,能有效地控制光子的传输状态,因而是实现全光开关等集成光子器件的重要基础。介绍了基于光子晶体的全光开关的各种实现方法,并详细论述了超快速光子晶体全光开关的实验研究状况。     

Optical switching and digital signal amplification using an optical fiber grating OBD

It is proposed that an optical fiber grating bistability device may be used for an all-optical switching or an all-optical digital signal amplifier with low power and high speed. The principle, characteristic and parameter are analysed, and some design ideas are given. Supported by National Natural Science Foundation of China Song Qian: born in Aug. 1937, Professor     

阵列波导光栅和光纤光栅在全光缓存器中应用的研究

全光缓存器是全光交换网的关键部件,正成为当前的研究热点。介绍了全光缓存器的研究进展,阐述了各种方案的原理。提出了一种基于阵列波导光栅和光纤光栅的全光缓存器方案,具有低成本、器件集成化等优点。     

基于光栅的全光缓存器的研究

作为全光交换网的关键技术,全光缓存器技术正成为当前的研究热点.在介绍全光缓存器研究进展的基础上,提出了一种利用阵列波导光栅和光纤光栅实现全光缓存器的方案,具有成本低、器件集成化等优点.     

Research of high speed optical switch based on compound semiconductor

High-speed optical switch and its array are the crucial components of all-optical switching system. This paper presents the analytical model of a total-internal-reflection （TIR） optical switch. By employing the carrier injection effect in GaAs and the GaAs/AlGaAs double heterojunction structure, the X-junction TIR switch and the Mach-Zehnder interference （MZI） switch are demonstrated at 1.55 μm. The measured results show that the extinction ratio of both switches exceeds 20 dB. The switching speed reaches the scale of 10 ns.     

FPM-1防垢剂的合成及其性能研究

以阴离子单体和非离子单体为原料合成了一种聚合物防垢剂,研究了其防垢效果与聚合温度、引发剂用量及单体浓度等因素的关系。考察了共聚物用量和溶液中Ca²⁺、Ba²⁺离子浓度对防垢效果的影响。结果表明:FPM-1对CaSO₄、CaCO₃具有较好的防垢效果,对BaSO₄垢具有一定的抑制作用,可作油田注水和工业循环冷却水的阻垢剂。对BaSO₄的透射扫描电镜分析结果表明:FPM-1通过分子链上的羧嵌基和磺酸基在晶体表面发生吸附作用,或聚合物入晶体的晶格中,致使晶体发生畸变,不易沉淀成垢。     

水溶性荧光聚合物的制备与性能分析

基于Wittig-Horner反应, 以对氯甲基苯甲酸甲酯、亚磷酸三乙酯、对苯二甲醛为主要原料, 经酯化、缩合得到二苯乙烯型荧光单体, 研究了各种反应条件对单体合成的影响. 将二苯乙烯型荧光单体高分子化得到了水溶性好、荧光性强、稳定性与安全性高的荧光聚合物. 用红外光谱对荧光单体结构进行了表征, 用紫外及荧光分光光度计对荧光单体及聚合物的荧光性能进行了研究. 结果表明: 荧光单体聚合后紫外吸收发生红移, 吸收强度下降, 但荧光发射强度提高, 这说明近紫外吸收有利于荧光发射强度的提高.     

一种钯离子印迹聚合物的制备优化研究

采用沉淀聚合法, 以PdCl₄²⁻为模板, 以4-乙烯基吡啶(4-VP)、2-烯丙巯基烟酸(ANA)、2-乙酸胺基丙烯酸(AAA)为功能单体, 加入交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)和致孔剂甲醇, 制备钯离子印迹聚合物。通过添加不同种类、用量的功能单体和不同用量的交联剂, 探究不同制备条件对钯离子印迹聚合物制备效果的影响。优化结果表明, 与ANA和AAA功能单体对比, 4-VP和PdCl₄^2–能形成4:1的稳定配合物, 结合常数最大, 印迹效果最好, 是 3 种功能单体中用于制备钯离子印迹聚合物的最佳选择。吸附试验结果进一步表明, 按照模板、功能单体、交联剂用量比例为1:4:40制备的钯离子印迹聚合物对Pd(II)的吸附量最大, 为5.042 mg/g。