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표제지
목차
국문요약 10
Abstract 12
1. 서론 14
2. 이론적 배경 16
2.1. 광도파로(Optical waveguide)의 원리와 구성 16
2.2. 광학특성 고분자의 재료 특성 20
2.2.1. 굴절률(Refractive index) 20
2.2.2. 복굴절률(Birefringence) 21
2.2.3. 광손실(Optical loss) 21
2.2.4. 가공성 24
2.3. 고분자 광도파로 소재의 개발 현황 26
2.3.1. 이중수소 혹은 불소 치환된 폴리아크릴레이트 계 고분자(Deuterated and halogenated polyacrylates) 26
2.3.2. 불소 치환된 폴리이미드 계 고분자(Fluorinated polyimides) 28
2.3.3. PFCB(Perfluorocyclobutyl) aryl ether 계 고분자 29
2.4. 열광학(Thermo-optic) 소자로의 응용 30
2.5. 광소자용 고분자의 최근 동향 및 전망 35
3. 실험방법 37
3.1. 시료 및 시약 37
3.2. P(OFPMA/HEMA)의 합성(65 mol% OFPMA) 37
3.3. MAAN을 이용한 P(OFPMA/MAEMA)의 합성 38
3.4. 고분자 용액의 제조 38
3.5. 광도파로의 제작 38
3.6. 공중합체의 구조 확인 및 물성 분석 39
4. 결과 및 고찰 40
4.1. P(OFPMA/HEMA)와 P(OFPMA/MAEMA)의 합성 40
4.2. 공중합체의 구조 분석 및 물성 분석 44
4.3. 고분자 광도파로의 제작 54
5. 결론 58
6. 참고문헌 60
Table 1. Wavelengths and Intensities of Important Vibrational Overtones 22
Table 2. Characteristics of Commercially Available Novel Optical Polymers 25
Table 3. Characteristics of Copolymers 40
Figure 1. The principle of reflection and refraction of light. 16
Figure 2. The principle of total internal reflection. 17
Figure 3. The structures of optical waveguides. 18
Figure 4. (a) Structures of deuterated and fluorinated acrylate monomers and (b) loss spectra of d-MMA and d-FMA compared to that of MMA and (c) UV-curable fluorinated 27
Figure 5. Structures of fluorinated polyimides. 29
Figure 6. Perfluorocyclobutyl(PFCB) aromatic ether polymer from Dow Chemical. 30
Figure 7. Array-waveguide grating (AWG) multiplexer/demultiplexer. 31
Figure 8. Schemetic layout and near fields of the 4 4 thermo-optic switch. 32
Figure 9. Preparation of P(OFPMA/HEMA) and P(OFPMA/MAEMA). 42
Figure 10. DSC thermograms of (a) P(OFPMA/HEMA) and (b) functionalized P(OFPMA/MAEMA). 45
Figure 11. TGA thermograms of P(OFPMA70/HEMA30) and (b) functionalized P(OFPMA/MAEMA). 45
Figure 12. TGA thermograms of variable HEMA contents. 46
Figure 13. FT-IR spectrum of functionalized P(OFPMA35/MAEMA75). 46
Figure 14. FT-IR spectrum of functionalized P(OFPMA50/MAEMA50). 47
Figure 15. FT-IR spectrum of functionalized P(OFPMA60/MAEMA40). 47
Figure 16. FT-IR spectra of functionalized P(OFPMA35/MAEMA65) before and after UV irradiation. 48
Figure 17. NMR spectrum of P(OFPMA70/HEMA30). 49
Figure 18. NMR spectrum of P(OFPMA60/HEMA40). 49
Figure 19. NMR spectrum of functionalized P(OFPMA60/MAEMA40). 50
Figure 20. Refractive index variation of functionalized copolymers with different fluorinated monomer contents at 632.8 nm (upper line : after UV irradiation, bottom line : before 51
Figure 21. Refractive index variation of P(OFPMA50/MAEMA50) with temperature. 52
Figure 22. Refractive index variation of P(OFPMA60/MAEMA40) with temperature. 52
Figure 23. Near-IR spectra of functionalized copolymers with different fluorinated monomer contents. 53
Figure 24. Schemetic diagram of UV-embossing process. 55
Figure 25. Microscopy image of channel waveguide. 56
Figure 26. Schemetic diagram of refractive index matching oil method. 56
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