梯度折射率材料(Gradient-Index,GRIN)是一种新型的光学材料,在光纤通讯系统及微型光学系统等领域具有重要的应用价值。它们可具有简单的几何形状,主要依靠介质折射率的非均匀性实现各种光学功能。因其体积小、光路短、重量轻、性能优越、易于生产、便于集成等优点,已受到广泛的重视。已成功研究开发的梯度折射率光学器件多采用无机材料制备,对高分子梯度折射率材料的研究则开始较晚,特别是对聚合物梯度折射率光学器件的研制刚起步。　　理论研究表明,轴向梯度光学介质可使得光学系统的三级相差得到良好的校正,是解决光学系统中球差和慧差出现矛盾时的有效手段,轴向梯度球面组件应用于变焦距系统,可将系统的相差质量大幅提高。所以轴向梯度的光学介质有着广泛的应用前景,是一个有待进一步探索的研究领域。　　本工作着重研究聚合物梯度折射率材料的研制方法和过程,并进一步分析所得聚合物梯度折射率材料的光学特性。首先对两种单体(MMA-6FBA)的混合液进行本体共聚合反应,确定不同配比共聚物的折射率变化的范围,得到共聚物折射率随配比的变化关系。然后采用自行设计的分层叠加本体-界面扩散共聚法,制备聚合物轴向梯度折射率材料样品,分析样品轴向的折射率变化以及影响这一变化的因素,优化选择较合适的工艺技术,解决了一些分层叠加本体-界面扩散共聚法制备聚合物轴向梯度折射率材料的技术上问题。初步掌握了样品制备的某些技术问题,在测试和理论分析上也取得了一些的进展。　　本论文的主要工作包括以下内容:　　第一章:首先介绍了梯度光学材料的发展、现状和类型,介绍了轴向梯度折射率材料相关知识、轴向梯度折射率材料的几种研制方法以及的设计,在此基础上,提出了选题设想和依据。　　第二章:梯度折射率材料分类和轴向梯度折射率材料的基本光学理论。　　第三章:高分子聚合物材料的特点,与无机材料进行比较;讨论高分子聚合物材料的组份和结构对光学性能的影响以及含氟聚合物的光学特性,最后讲到高分子聚合物透光度及测定。　　第四章:本章节为实验部分,介绍了从单体的选定,本体共聚,到采用分层叠加本体-界面扩散共聚法制备聚合物梯度折射率平板的实验过程,反应条件对试验结果的影响。轴向梯度折射率聚合物平板折射率的测量,对实验结果进行分析。　　第五章:聚合物轴向梯度率透镜的数值模拟计算。　　第六章:归纳全文,并对本课题的进展、存在的问题以及进一步工作作了最后总结和展望。