具有偏振特性的环境响应聚合物微米管光波导材料

近年来,光通信材料在日常信息通信领域扮演的角色越来越重要。随着微纳电子器件的发展,工业器件对光波导材料的尺寸要求越来越小,具有微纳尺寸的光波导材料逐渐成为研究热点。目前,微纳尺寸光波导材料的研究主要集中在有机小分子单晶材料和无机半导体材料。前者往往需要复杂的结构设计及组装方法。后者则需要在800-900 oC高温下由气相沉积方法制得一维无机单晶纳米材料,一方面工艺温度太高,另一方面材料柔韧性差,给工业生产带来诸多不便。

中国科学技术大学化学与材料科学学院和中科院软物质化学聚合物光子学重点实验室邹纲副教授课题组,同物理学院光学与光学工程系和安徽省光电子科学与技术重点实验室张斗国副教授课题组合作,通过分级自组装的方法得到具有环境响应性的聚双炔微米管,并利用其自身荧光特性可实现微米管的光波导行为

进一步研究表明,聚双炔微米管具有各向异性;聚合物主链在微米管中按一定方向取向排列,使其荧光具有偏振特性,因此对光波导行为具有独特的影响。通过使用不同方向的偏振光激发微米管荧光,发现端口散射出来的红光也具有偏振特性;在一定传输范围内,传输光随传输距离的变化,其偏振方向保持不变。因此,利用该无源光波导元件可以对外界偏振光方向实现远距离的检测,在新一代光传感器和其它一些依赖于偏振态的纤维光学系统研究中具有重要的科学意义和实用价值。