[发明专利]利用稀土纳米粒子与单体共聚制备聚合物光波导放大器增益介质的方法

摘要

一种利用稀土纳米粒子与单体共聚制备聚合物光波导放大器增益介质的方法，属于聚合物光波导器件制备技术领域。具体包括制备掺杂敏化剂离子和发光中心离子的稀土纳米粒子，发光中心离子可发射信号光波长的光，以实现信号光增益；通过化学方法在稀土纳米粒子表面修饰聚合活性基团，得到可与聚合物单体共聚合的纳米粒子；将带有聚合活性基团的稀土纳米粒子与聚合物单体共聚，通过共价键将纳米粒子链接在聚合物分子链上，制备得到复合聚合物；以复合聚合物为增益介质制备光波导放大器等步骤。利用本方法制备的复合聚合物增益介质制作光波导放大器，其稳定性、光学性质大幅提高；可以实现制备高稳定性的聚合物光波导放大器。

主权项

1.一种利用稀土纳米粒子与单体共聚制备聚合物光波导放大器增益介质的方法，其步骤如下：(a)制备掺杂敏化剂离子和发光中心离子的稀土纳米粒子，发光中心离子可发射信号光波长的光，以实现信号光增益；(b)通过化学方法在稀土纳米粒子表面修饰聚合活性基团，得到可与聚合物单体共聚合的纳米粒子；(c)将带有聚合活性基团的稀土纳米粒子与聚合物单体共聚，通过共价键将纳米粒子链接在聚合物分子链上，制备得到复合聚合物；(d)以复合聚合物为增益介质制备光波导放大器，通过控制敏化剂离子和发光中心离子的掺杂浓度和复合聚合物的聚合度，改变增益介质的折射率、成膜性、机械性或稳定性；其中，稀土纳米粒子为无机氧化物纳米粒子、无机氟化物纳米粒子或具有核‑壳结构的无机纳米粒子；无机氧化物纳米粒子为RE2O3、MgO、CaO、ZnO、TiO2或SiO2，无机氟化物纳米粒子为REF3或MREF4；具有核‑壳结构的无机纳米粒子为MREF4/MRE’F4结构的无机氟化物核‑壳纳米粒子或RE2O3/RE’2O3结构的无机氧化物核‑壳纳米粒子；RE、RE’为Y、Sc或镧系元素，可以相同或不相同；M为Li、Na、K或Ba；敏化剂离子和发光中心离子为镧系稀土离子，敏化剂离子和发光中心离子不相同；掺杂的敏化剂离子的浓度为0％～50％，发光中心离子的浓度为0.01％～30％，且敏化剂离子和发光中心离子的浓度之和小于50％；稀土纳米粒子的用量为最终得到的复合聚合物质量的0.1％～30％。