《聚合物光纖光柵的飛秒雷射製備技術研究》是依託吉林大學，由於永森擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：聚合物光纖光柵的飛秒雷射製備技術研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：於永森
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聚合物光纖光柵（POFG）具有耐腐蝕性和可撓性好、抗電磁干擾、波長可調諧範圍大、溫度和應力回響靈敏度高等優點，是地下勘探、油頁岩開採、海上作業等苛刻環境工作的理想感測器，但常用的光纖敏化紫外寫入機制製備的POFG存在光柵結構長期工作穩定性差、反射率和光譜特性等關鍵參數難以精確設計和控制等瓶頸，為此，本項目提出飛秒雷射位相掩模和直寫技術解決這些問題。具體探索飛秒雷射與聚合物材料超快動態非線性相互作用的固相反應規律和相變問題，利用固態相變誘導永久性折射率變化得到穩定周期性折射率分布；利用飛秒雷射冷加工和作用區高度局域化的特點，實現光柵結構和性能的設計和可控制備。通過以上研究，掌握飛秒雷射製備POFG的關鍵技術，獲得性能穩定、波長調諧範圍超過300nm、反射率大於90%的高性能POFG，為其廣泛感測套用奠定基礎。
結題摘要
聚合物光纖光柵（POFG）具有耐腐蝕性和可撓性好、抗電磁干擾、波長可調諧範圍大、溫度和應力回響靈敏度高等優點，是地下勘探、油頁岩開採、海上作業等苛刻環境工作的理想感測器，但常用的光纖敏化紫外寫入機制製備的POFG存在光柵結構長期工作穩定性差、反射率和光譜特性等關鍵參數難以精確設計和控制等瓶頸。本項目深入研究飛秒雷射與聚合物材料超快動態非線性相互作用的固相反應規律和相變問題，澄清飛秒雷射與聚合物的作用是一個雙光子過程；掌握利用飛秒曝光實現聚合物物性靶向控制和器件幾何形狀裁剪的關鍵技術，用位相相干和直寫兩種主要方法製備具有永久折變的長周期和布喇格光柵結構，解決紫外寫入POFG穩定性差和性能調控難等關鍵問題；在商用摻氟光纖中，實現性能穩定、波長可大範圍調節的高性能聚合物光纖光柵結構的寫入，為其廣泛感測套用奠定技術基礎。另外，採用提拉法和雷射雙光子聚合等技術，分別製備了PMMA聚合物微米光纖和SU8微米光纖；結合聚合物PDMS材料製備出長周期光纖光柵和高靈敏S錐壓力感測器。發表相關SCI論文15篇，EI論文1篇；申請發明專利3項；培養博士畢業生2名，碩士畢業生4名。
