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稀土掺杂聚合物光纤的团簇特性

作　者: 冯卓宏
导　师: 郑志强
学　校: 福建师范大学
专　业: 光学
关键词: 稀土掺杂聚合物光纤速率方程有限介质近似法近场光学
分类号: TN818
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文主要研究了稀土掺杂聚合物光纤的团簇特性。 1、对自行制备的掺Eu（DBM）₃Phen螯合物的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物光纤的团簇现象进行了深入的研究。建立了团簇化铕离子相互作用的模型，利用团簇化铕离子的速率方程理论，分析了团簇化离子浓度ρ、团簇化离子之间相互作用时间τ以及稀土掺杂浓度N_tot对光纤透射率的影响，同时结合泵浦光透射率实验得到了掺Eu（DBM）₃Phen聚合物光纤中团簇化铕离子浓度，分析了该稀土掺杂聚合物光纤不同掺杂浓度情况下的团簇现象。 2、研究了掺Sm（DBM）₃Phen聚合物光纤的团簇现象。建立团簇化钐离子相互作用的模型，利用团簇化钐离子的速率方程理论，研究了当存在团簇的情况下，掺Sm³⁺聚合物光纤中团簇化离子浓度ρ以及团簇化离子之间相互作用时间τ对光纤透射率的影响。同时结合泵浦光透射率实验得到了掺Sm（DBM）₃Phen的聚合物光纤中团簇化钐离子浓度，分析了该稀土掺杂聚合物光纤不同掺杂浓度情况下的团簇现象。 3、研究了均匀掺杂（无团簇）及存在团簇现象的稀土掺杂聚合物光纤材料的透射率。利用分形团簇模型，结合有限介质近似法（EMA）研究稀土掺杂聚合物光纤材料均匀掺杂及存在团簇现象时，其介电常数的变化情况，从而进一步研究均匀掺杂以及存在团簇情况下，稀土掺杂聚合物光纤材料透射率的变化情况。最后，利用扫描近场光学显微镜（SNOM）分别研究了掺辛酸铕及掺Eu（DBM）₃Phen聚合物光纤材料的团簇特性，并从两种材料分子结构出发，分析了形成团簇的原因。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-4
中文文摘  4-8
第1章绪论  8-22
  1.1 聚合物光纤  8-13
    1.1.1 聚合物光纤的损耗以及带宽  9-11
    1.1.2 聚合物光纤的发展及其应用  11-13
  1.2 稀土掺杂聚合物光纤  13-18
    1.2.1 稀土离子发光原理  13-16
    1.2.2 稀土掺杂聚合物光纤及激光放大  16-18
  1.3 团簇  18-21
    1.3.1 团簇的发展及其应用  18-19
    1.3.2 稀土掺杂聚合物光纤中的团簇现象  19-20
    1.3.3 稀土掺杂聚合物光纤团簇现象研究的方法  20-21
      1.3.3.1 扫描近场光学显微镜法  20
      1.3.3.2 荧光寿命分析法  20-21
      1.3.3.3 荧光强度分析法  21
  1.4 本论文的主要工作  21-22
第2章掺Eu(DBM)_3phen聚合物光纤的团簇现象  22-32
  2.1 掺Eu(DBM)_3Phen聚合物光纤的制备  22-24
    2.1.1 Eu(DBM)_3Phen的合成  22-23
    2.1.2 Eu(DBM)_3Phen掺杂的聚合物光纤预制棒制备  23-24
    2.1.3 聚合物光纤的制备  24
  2.2 掺Eu(DBM)_3Phen聚合物光纤的光学特性  24-25
  2.3 掺Eu(DBM)_3Phen聚合物光纤的团簇现象  25-31
    2.3.1 掺Eu(DBM)_3phen聚合物光纤团簇化离子交叉弛豫模型  25-27
    2.3.2 掺Eu(DBM)_3phen聚合物光纤团簇现象的理论分析  27-30
    2.3.3 掺Eu(DBM)_3phen聚合物光纤中团簇化铕离子浓度  30-31
  2.4 本章小结  31-32
第3章掺Sm(DBM)_3phen聚合物光纤的团簇现象  32-38
  3.1 掺Sm(DBM)_3Phen的聚合物光纤中团簇化离子交叉弛豫模型  32-33
  3.2 掺Sm(DBM)_3Phen的聚合物光纤中团簇现象的理论分析  33-36
  3.3 掺Sm(DBM)_3Phen的聚合物光纤中团簇化钐离子浓度  36
  3.4 本章小结  36-38
第4章有限介质近似法研究聚合物光纤材料的团簇现象  38-49
  4.1 有限介质近似法  38-40
    4.1.1 分形理论  38-39
    4.1.2 有限介质近似法理论  39-40
  4.2 利用有限介质近似法研究稀土掺杂聚合物光纤物材料的介电常数  40-43
    4.2.1 金属单体的介电常数  41
    4.2.2 均匀掺杂及存在团簇现象的掺杂聚合物光纤材料的介电常数  41-43
  4.3 均匀掺杂及存在团簇现象的稀土掺杂聚合物光纤材料透射率分析  43-44
    4.3.1 理论计算  43
    4.3.2 均匀掺杂及存在团簇现象的稀土掺杂聚合物光纤材料透射率  43-44
  4.4 稀土掺杂聚合物光纤材料的扫描近场光学分析  44-47
  4.5 稀土掺杂聚合物POF中团簇现象形成的分析  47-48
  4.6 本章小结  48-49
第5章结束语  49-50
参考文献  50-58
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  58-59
致谢  59-60
个人简历  60-61
福建师范大学学位论文使用授权声明  61

稀土掺杂聚合物光纤的团簇特性

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