Введение к работе
Актуальность проблемы Полимерные оптические материалы в настоящее, время широко используются в волоконной оптике, оптоэлектронике, лазерной технике и т.д. Особенно перспективным направлением является применение этих материалов для изготовления полимерных световодов. Обладая всеми преимуществами световодов перед металлическими проводниками такими как большая ширина полосы пропускания частот, меньший размер и вес, невосприимчивость к электрическим воздействиям и безопасность, ПОВ'имекгг и свои преимущества перед стеклянными световодами» Преэкде всего это гибкость и устойчивость к динамическим нагрузкам. Большие значения диаметра и числовой гпзртуры облегчают стыковку ПОВ между собой и с источниками излучения. ПОВ относительно дешевы и просты в изготовлении. Эти преимущества делают ПОВ незаменимыми для использования в коротких (до 100 метров) линиях связи, в медицине, в качестве датчиков и индикаторов, в рекламных и декоративных целях.
Однако, более широкое применение ПОВ ограничивается высоким уропнем светопотерь, и если механизмы потерь в стеклянных световодах изучены достаточно глубоко, то этого нельзя сказать о ПОВ. Существенные отличия как химического состава, материалов, так и геометрических параметров ПОВ от стеклянных световодов не позволяют механически перенесги накопленный теоретический и экспериментальный материал по «следованию светопотерь в стеклянных световодах на ПОВ.
Отсюда становится ясной актуальность исследований комплекса штичоеких и физико механических характеристик ПОВ. С одной стороны это іііет жпчожность выявить механизмы дополнительных светопотерь в ПОВ и
посредством оптимизации технологии добиться улучшения их характеристик с другой расширить область применения уже существующих ПОВ. Цель работы состояла в следующем:
-
Исследовать механизмы оптических потерь, что позволило бы определил причины избыточных светопотерь в ПОВ в зависимости от параметре-' технологии их получения и свойств исходных материалов. Наметить путі улучшения оптических и фпзико-механичеекмх характеристик ПОВ.
-
Получить, исследовать и систематизировать общие закономерности влияпш жеплуатацнонных факторов: механической деформации (изгиб, растяжение сдавливание), УФ - радиации, температуры, влажности па оптические и фіпнкі - механические характеристики 11015. Определить допустимые значенії) океплуаі.ііцшнішх факторов для безопасной работы ПОВ.
-
Экспериментально исследовать и теоретически обоснован, оеобепносп оптических характеристик ПОВ с люминесцентными добавками.
-
Для решения вышеуказанных задач разработать комплекс теорегическт обоснованных исследовательских методов, основанных на исиользованш
ОПТИЧеСКОЙ СПеКТроСКОПИН, СВеюрассеЯННЯ. ЧЛСКфОИНОИ И 0ІГП1ЧЄСК0І
микроскопии и др. применимых для изучения оімических и физико
механических характеристик НОВ
Научна» иопизпа состоит в ириориісіс і тедуюших результатов
1. Разработан комплексный физико-химический подход к исследовании
оптических свойств ПОВ, позволяющий исследован, их структурные і
эксплуатационные* характеристики и, в большинстве случаев, установит
причины избыточных светопотерь.
2. На основании этого метода проведены исследования влияния параметрі)
технологического процесса получения ПОВ и эксплуатационных факторов п.
их свойства, установлены и объяснены механизмы возникновения избыточных светопотерь в этих условиях.
3. Исследованы и объяснены особенности оптических свойств ПОВ с люминесцентными добавками.
Научная значимость_работы заключается в том, что в ней установлена связь между параметрами технологического процесса получения ПОВ и их оптическими свойствами, исследовано влияние чистоты исходных материалов, исследованы и объяснены механизмы воздействия эксплуатационных факторов. Разработана теория распространения излучения в ПОВ с люминесцентными добавками. . Выявлены и обоснованы особенности их оптических свойств.
Практическая значимость работы состоит в том, что результаты исследовании механизмов светопотерь позволяют оптимизировать параметры технологаческого процесса получения ПОВ, добиться снижения уровня избыточных светопотерь в них. Исследования влияния эксплуатационных факторов на оптические свойства ПОВ позволяют прогнозировать их характеристики в реальных условиях эксплуатации, определяют критические величины этих факторов. Исследования ПОВ с люминесцентными добавками, которые привели к выявлению особенностей их свойств, позволяют расширить области их применения,
Личный оклад оотора заключается в том, что в совокупности работ, эхвятываемых диссертацией, соискателю принадлежит основная роль в постановке 'и решении задач, непосредственном выполнении жепериментальных исследований, обобщении результатов и формулировке )ы водов на их основе.
Апробация. Результаты работы докладывались на 24-й Всесоюзной конференции "Радиационная стойкость органических материалов в условиях космоса" (Обнинск, 1991); 1-ом Международном симпозиуме "Молекулярный порядок и подвижность полимерных систем" (С.-Петербург, 1996); Всероссийской научно-технической конференции "Прочность и живучесть конструкций" (Вологда, 1993); Всесоюзной конференции по технологии волоконных световодов (Горький, 1982); 4-ом Международном симпозиуме по химическим волокнам (Калинин, 1986); 6-ом Всесоюзном координационном совещании по спектроскопии полимеров (Минск, 1989); Всесоюзной конференции "Волоконная оптика" (Москва, 1990); Научно-технической конференции "Химические волокна и материалы на их основе" (Ленинград 1990); 4-ой Всесоюзной конференции "Люминофоры -90" (Ханков, 1990); 3-ем Международном симпозиуме по волоконной оптике и телекоммуникационный системам (С.-Петербург, 1993); Международных конференциях по механик! полимерных и композитных материалов (Латвия, Рига, 1996, 1998, 2000); 8-ої ^ждународной конференции по ПОВ (Япония, 1999).
Публикации. По материалам, диссертации опубликовано 50 работ Список публикаций приведён в автореферате.
Структура и объём работы. Диссертация состоит ш введения, тесті глав и выводов. Работа изложена на 177 страницах и содержит 71 рисунок, Ь таблиц и список использованной литературы из 168 наименований.
