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光学技术2025年第04期:高折射率PDMS的溶胶-凝胶技术制备及其光波导的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李新媛;仝召民;

单位:山西大学激光光谱研究所光量子技术与器件国家重点实验室;

摘要:聚二甲基硅氧烷(PDMS)光波导因其优异的生物相容性在生物医学上有广泛的应用。为了提高PDMS的折射率改善PDMS光波导的应用局限性,以端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS-OH)和异丙醇钛(TTIP)为主要原料采用原位溶胶凝胶法制备了PDMS-TiO_2有机无机纳米复合材料。通过改变PDMS-OH与TTIP的质量比,得到折射率不同的均匀透明的PDMS-TiO_2溶液,溶液固化成膜后用椭偏仪对材料进行折射率的表征,在589nm处折射率从1.40提高到了1.591。采用软压印技术,用PDMS-TiO_2及PDMS分别作为波导的芯层和包层制备了截面为5cm×80μm的平板型多模波导,测得当输入波长为633nm,平均传输损耗为0.713dB/cm。研究为PDMS光波导在生物医学领域的应用提供了新参考。

关键词:端羟基聚二甲基硅氧烷;;二氧化钛;;溶胶凝胶技术;;高折射率;;光波导

基金资助:山西省重点研发计划(202102030201002);; 教育部长江学者和高校创新团队(IRT_17R70);; 国家自然科学基金重点项目(11434007);; 山西省“1331工程”重点学科建设基金;; “111”项目(D18001)