GRIN聚合物微球用作回归反射材料的研究
该工作研究的是具有梯度折射率(Gradient refractive index,GRIN)分布的聚合物微球在回归反射材料上的应用.GRIN聚合物微球是一类新型光学器件,主要依靠其特殊的非均匀折射率分布实现各种光学功能.它具有简单、高度对称的几何形状,且透明度好、体积小、光路短、质轻、可批量生产,在微小光学、集成光学、光通讯等领域中具有广泛的应用前景.该文首先简要介绍了回归反射材料的概念和回归反射材料研制的现状,分析了用GRIN聚合物微球制作回归反射材料的可能性.进而选择两种适当的聚合物单体,利用悬浮扩散共聚的方法加工制备获得此类微球透镜,并测量了所得透镜的折射率分布曲线和其它光学参数.在此基础上,根据球对称梯度折射率光学的基本理论和光线追迹的严格计算,估算了用其制作回归反射材料能够达到的性能指标,并通过优化计算寻找到最佳技术参数,为提高回归反射材料的性能指明了方向.第一、二章简要介绍了回归反射的概念、回归反射材料的现状,分析了传统均匀介质微球回归反射材料的性能.第三章在球对称梯度折射率介质的光学理论基础上分析一种具有理想梯度折射率分布的透镜回归反射性能,并引出了用GRIN聚合物微球制作回归反射材料的可能性.第四章先介绍应用悬浮扩散共聚法制备高分子GRIN透镜的机理,随后介绍了对所制备的微球的折射率分布、透过率、不圆度等重要光学参数的测量.第五章从上一章测量所得折射率分布曲线出发,根据梯度介质球内光线传输的理论模型,用光线追迹的方法分析了327＃微球透镜的反光性能,并对最佳性能条件进行了总结分析,发现效果提高并不明显,进而在第六章中提出了提高GRIN聚合物微球回归反射性能的两个基本途径,并用光线追迹方法进行了详细的分析,最终得到了良好的效果,并对结果进行了一定的分析解释.在最后一章里,分析了梯度折射率聚合物微球在实际应用中的优势和劣势,同时提出了日后工作的改进方向.
回归反射;梯度折射率(GRIN);聚合物;微球透镜;悬浮扩散共聚;光线追迹;四阶runger-kutta方法
安徽大学
硕士
光学
易佑民
2004
中文
TB342
47
2004-11-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）