聚合物分散液晶可变光衰减器的材料制备与器件实现

论文摘要

可变光衰减器(VOA)可以按照用户的要求将光信号能量进行预期地衰减,补偿光传输过程中的功率波动,实现信道均衡和自动增益控制等功能,是光纤通信网络中的重要功率管理器件。本文结合当前光纤通信对波分复用光网络中光信号处理元件的高可靠度、耗电量少以及小型化的要求,研制了一种新型的聚合物分散液晶可变光衰减器。首先,介绍聚合物分散液晶膜的工作原理及其特性,然后研究液晶含量、聚合物和分散剂的配比、光引发剂含量、固化温度等一系列工艺条件对聚合物分散液晶相分离的影响,并对比其电光特性,在大量的对比试验的基础上,得出制备聚合物分散液晶膜的最佳工艺条件。制备出性能良好的聚合物分散液晶膜后,将MEMS技术中的体硅微细加工工艺与聚合物分散液晶技术结合起来,制作聚合物分散液晶可变光衰减器的整体结构,并对器件的整体性能进行了测试分析。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 光衰减器发展概述
• 1.2.1 机械型光衰减器
• 1.2.2 基于聚合物的热光型光衰减器
• 1.2.3 液晶型光衰减器
• 1.2.4 基于MEMS 技术的光衰减器
• 1.2.5 聚合物分散液晶型光衰减器
• 1.3 光衰减器的发展趋势
• 1.4 本论文的研究内容及意义
• 第二章 聚合物分散液晶膜的工作原理及其特性
• 2.1 液晶简介
• 2.1.1 液晶的种类
• 2.1.2 液晶的基本性质
• 2.2 PDLC 膜的工作原理
• 2.3 PDLC 膜的电光响应
• 2.3.1 PDLC 膜中液晶粒径尺寸的影响
• 2.3.2 PDLC 膜中液晶微粒的排列方式
• 2.3.3 PDLC 膜的弹性形变本质
• 2.3.4 PDLC 膜的驱动电压
• 2.3.5 PDLC 膜的对比度
• 2.4 PDLC 膜的制备方法
• 2.4.1 温度分相法（TIPS）
• 2.4.2 溶剂分相法（SIPS）
• 2.4.3 聚合分相法（PIPS）
• 2.4.4 微胶囊分散法（MP）
• 2.5 PDLC 的应用
• 第三章 聚合物分散液晶膜的制备
• 3.1 制备PDLC 膜材料的选取
• 3.2 PDLC 膜制作的工艺流程
• 3.3 PDLC 膜的性能测试和结果分析
• 3.3.1 聚合物和分散剂的配比对PDLC 膜特性的影响
• 3.3.2 液晶含量对PDLC 膜特性的影响
• 3.3.3 不同的光引发剂含量对PDLC 膜特性的影响
• 3.3.4 不同固化温度对PDLC 膜特性的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 聚合物分散液晶可变光衰减器的制作
• 4.1 光纤上氧化铟锡（ITO）透明导电薄膜的制备
• 4.2 聚合物分散液晶可变光衰减器的制作工艺流程
• 4.3 聚合物分散液晶可变光衰减器的性能测试
• 4.3.1 响应时间的测试
• 4.3.2 电光特性的测试
• 第五章 全文总结及展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢