中文摘要：

光通信技术的快速发展迫切需要光互连、光放大等集成光学器件，尤其是密集波分复用系统和计算机、移动通信中微小型全光系统的发展，促使人们研制价廉的平面波导器件。本项目拟利用分子设计，合成含铒Er3+ 、Pr3+等稀土离子的有机配合物和含氟共轭活性单体，通过分子聚合制备具有低损耗、高增益、综合性能优良、可满足光波导器件制备的新型含氟稀土共轭聚合物材料；研究材料的成膜性、吸收性和发射特性，给出材料结构与光电

结论摘要：

随着光通信及全光网的迅速发展，以二氧化硅为代表的无机波导由于高昂的成本及复杂的工艺使其在下一代光网络的应用中受到限制。有机聚合物波导则由于制备简单、性能优良、器件加工方便且易与现有集成工艺兼容而备受关注。因此研究开放新型聚合物波导材料具有重要的理论和实用价值。在前期工作的基础上，本项目重点研究了染料掺杂PMMA，含氟聚酰亚胺及有机稀土高增益材料。并对这些材料的物理、化学性能进行了细致的测试分析。结果显示与PMMA类相比，含氟PI由于具有高的热稳定性、良好的溶解性、低的吸湿率和传输损耗，具有很好的应用价值。通过溶液旋涂法对所得材料的薄膜技术进行了探索，并测试了平面波导的传输损耗。发现含氟PI相比普通PI具有更低的传输损耗和折射率，改变氟含量可以调节聚合物的折射率。此外，对含氟PI的二阶和三阶非线性光电性能进行了测试，发现其d33系数在10－8esu范围，与铌酸锂接近。为了将稀土Er，Yb掺杂到聚合物体系中，利用自燃法和纳米表面修饰技术制备了具有核壳结构的新型有机/无机杂化掺铒纳米氧化物增益材料，该材料的量子效率到达15％，比普通Er配合物高出3个数量级，荧光寿命达到1.7ms。