酸诱导液相沉积氧化锗空芯光波导的机理研究

氧化锗全反射空芯光波导的开发能促进二氧化碳激光在光电信息、环境、能源和生命医疗中的应用。用CVD和溶胶－凝胶法制备氧化锗全反射膜存在高温难控、原料昂贵、凝胶易开裂等问题。锗在水溶液中一般不以锗阳离子形式存在，难以用一般的均相液相沉积思路合成氧化锗材料。本课题拟开发一种制备氧化锗膜材料的新方法- - 低温酸诱导液相沉积法。通过操控低温水溶液的pH值诱使锗酸根离子逐步逆向分解，实现在石英毛细管内壁上均相液相沉积生长氧化锗陶瓷膜，然后对膜进行原位粘附熔融致密化处理并评价其对二氧化碳激光的传输性能。本项目拟通过酸诱导液相沉积氧化锗机理的研究，实现对陶瓷膜的生长速度、晶粒尺寸、孔隙率和表面粗糙度的优化控制，从而最大限度地降低致密化温度和时间,减少氧化锗膜的变形性，降低波导的激光传输损耗。该课题研究也可为零维、一维和二维氧化锗纳微材料的低温液相可控沉积生长提供新的理论和技术支持。