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納米尺度光纖研究獲突破 可發(fā)展新型光波導(dǎo)傳感器
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2017/3/10


  近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)專家與美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院、西南科技大學(xué)理學(xué)院專家合作,提出了一種新型光學(xué)模式——存在于多層介質(zhì)薄膜與納米光纖復(fù)合結(jié)構(gòu)中的一維布洛赫表面波,并利用該模式成功解決了極細(xì)聚合物納米光纖在常規(guī)襯底上無法傳輸光信號(hào)的技術(shù)難題。

  納米尺度光纖研究獲突破 可發(fā)展新型光波導(dǎo)傳感器


  眾所周知,微米尺度光纖的巨大成就造就了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高度發(fā)達(dá)和世界的迅速“變小”。因此,微光纖基礎(chǔ)理論獲得了2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。如今,納米尺度的光纖成為國(guó)際前沿研究熱點(diǎn)。聚合物納米光纖由于具有良好的機(jī)械性能,尤其是其彈性和柔韌性很好,而且可以通過化學(xué)設(shè)計(jì)改變其材料的特性,是構(gòu)筑超緊湊光子學(xué)器件和微型化集成光子回路的首選之一。


  但是其材質(zhì)柔性、長(zhǎng)徑比巨大,必須放在襯底上,如常用的玻璃或硅片,才能真正實(shí)用化,發(fā)展新型納米光波導(dǎo)傳感器件等,而當(dāng)納米光纖半徑很小,例如小于125nm時(shí),放置玻璃上的納米光纖將無法傳輸光信號(hào)。


  為了解決這個(gè)問題,課題組利用結(jié)構(gòu)參數(shù)精心設(shè)計(jì)多層介質(zhì)薄膜來支撐聚合物納米光纖,借助多層薄膜的光子帶隙來阻止納米光纖中光信號(hào)的泄漏。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在該多層介質(zhì)薄膜上,極細(xì)納米光纖完全可以傳輸光信號(hào)。


  據(jù)介紹,該研究工作得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、能源化學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心、安徽省杰出青年基金等項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持。相關(guān)樣品制作工藝得到了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微納研究與制造中心的儀器與技術(shù)支持。


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