新型光学材料

2019-12-05 16:43:01

  一、光导纤维

  光导纤维这种像头发丝那样细的石英纤维正在取代铜制的导线,把对话或数字从一地输送到另一地。铜制导线用电子脉冲传送信息,而在透明光纤中靠光脉冲传送信息。在我国,北京、上海、武汉等邮电研究部门,从20世纪70年代就开始研究用光导纤维传送信息,并已制成石英和玻璃光纤维。制作高透明度的石英纤维时,使一种硅的化合物在氧气流中燃烧,生成纯的二氧化硅“烟尘”,然后把它沉积在玻璃管里。再把玻璃管及其管内的沉积物一起熔化,拉成直径约为人发1/10的细丝,这样拉成的细丝是具有玻璃外层的氧化硅纤维。目前正在研制新的一类氟玻璃光导纤维。氟玻璃跟一般的玻璃不同,它的成分不是金属氧化物,而是金属氟化物的混合物。这种玻璃纤维更加透明,如果研制成功,将不需任何中转站就能把光信号传输到大洋彼岸。

  二、光开关

  光开关和光放大、光信号储存等都是光学装置材料。光开关可以在皮秒(10-12秒)内进行操作。目前它以铌酸锂和镓铝砷化合物为基础,从电子工业中脱胎形成。有一些新的材料,如液晶、聚乙炔等都比铌酸锂有更好的光学效用。这些新材料的发现,应用价值是很大的。

  三、感光性高分子材料

  感光性高分子人们通常认为卤化银是感光材料。此外还有感光性高分子、光敏高分子。它能在光的作用下迅速发生光学反应,从而引起性质上的变化。这种变化已普遍应用于印刷、电子、涂料等工业中。感光高分子还用于制造集成电路,大规模集成电路有以微米为单位的精密图案线条,相当于人发的几十分之一,不可能用铜锌板制作,而要用光敏刻蚀剂(又叫光刻胶)。用作光敏刻蚀剂的高分子材料是感光树脂,其中之一是聚乙烯醇肉桂酸酯(它是有感光作用的功能高分子,其中的肉桂酰基是功能高分子中的功能基团)。把它涂在半导体材料(如硅片)的表面,在上面覆盖一块掩模板(相当于印相时用的照相底片),然后用紫外线照射曝光。受紫外线照射的肉桂酰基发生二聚反应,生成难溶性的交联高分子,没有受紫外线照射的部分用有机溶剂洗去刻蚀剂。根据上述原理,可以制作集成电路。