基于简单的蘸取技术和紫外光固化技术集成锥形聚合物波导结构与光纤制备了一种高灵敏光纤温度传感探头。实验结果表明，该结构在低温时的温度灵敏度为123.6 pm/℃，且其灵敏度随温度的升高呈非线性增加趋势。其中，聚合物波导的结构紧凑，轴向尺寸为300 μm，径向最小尺寸为2 μm。基于该波导制备的探头具有较好的温度响应特性、生物兼容性且能实现点探测，在生物医疗等领域有着重要的应用前景。

针对衍射光学元件制造中材料选择的局限以及遮挡效应,采用了紫外光固化有机-无机纳米复合材料快速成型技术制造衍射光学元件,获得高折射率、高色散的衍射光学元件。通过有机-无机纳米复合材料制备实验获得了一种适合制造衍射光学元件的复合材料配方,配方各成分包括质量分数为57.97%的2官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(2PUA)、质量分数为38.64%的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、质量分数为1.45%的光引发剂184(Irgacure 184)、质量分数为1.93%的分散剂163(disperbyk 163)和质量分数可控的纳米粒子ITO。使用该方法制备了紫外光固化衍射光学元件,并使用台阶仪测量得到衍射光学元件模芯表面的平均微结构高度为13.26 μm,光固化衍射光学元件表面的平均微结构高度为12.58 μm,使用光固化衍射光学元件与模芯微结构的相对误差为5.141%。紫外光固化有机-无机纳米复合材料的衍射光学元件制造技术突破了材料选择局限,减小了遮挡误差,对宽波段的折衍射混合光学系统的快速成型具有重要意义。

针对亚波长光栅结构和特性要求，本文提出了一种基于巯基-烯材料的亚波长光栅的制备方法。该方法利用柔性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)亚波长光栅结构为压印模板，以巯基-烯材料作为压印胶，利用紫外光固化软印刷技术制备以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为波导层的巯基-烯材料亚波长光栅。本文对巯基-烯亚波长光栅三层结构进行了模拟仿真，并利用该方法制备了周期为300 nm 的巯基-烯亚波长光栅，仿真和实验结果表明该光栅可以在特定角度反射波长为448 nm～482 nm 的蓝光，实验现象与仿真结果一致，表明提出的方法可以有效的制备聚合物材料亚波长光栅。同时该方法操作简单、成本低、易于大批量复制，在微纳米结构制备方面具有广阔的应用前景。

基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统。以UV固化胶为喷射材料, 将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上, 在界面张力和疏水化效应的作用下, 形成平凸状的微液滴, 再经紫外光固化后形成微透镜阵列。实验研究了系统参量对稳定微喷射与微透镜直径的影响, 稳定微喷射出了黏度值为50×10-3 Pa·s的UV胶, 制得了最小直径达25 μm的微透镜, 进而制备出了直径变异系数C·V达0.64%、焦距均匀性误差为1.7%的15×15微透镜阵列。微透镜在扫描电子显微镜下具有较好的表面形貌, 采用白光干涉/轮廓仪(VSI模式)测得其轮廓算术平均偏差Ra为247.99 nm(扫描区域: 29.4 μm×39.3 μm), 扫描区域轮廓曲线平滑。通过微透镜阵列的成像实验, 得到了微透镜阵列所成的清晰实像。实验结果表明, 采用微流体数字化技术进行聚合物微透镜阵列的按需喷射制备过程简单、成本低廉、工艺参数稳定; 制备的微透镜阵列几何与光学性能优越。

以天然产物腰果酚为原料, 利用其酚羟基与环氧基的反应活性, 通过开环醚化反应制备了两种腰果酚基不饱和树脂单体。 通过傅里叶红外光谱研究了合成过程中主要活性基团的变化, 结合核磁共振氢谱及凝胶渗透色谱分析进一步确定了合成树脂单体的分子结构, 并利用红外光谱法对树脂单体的紫外光固化行为进行了研究, 且对其光固化物进行了热重分析。 研究表明: 分子结构分析确认了目标产物的成功合成, 树脂单体的分子结构以及不饱和双键含量对树脂的固化速度和固化物的热稳定性有着重要影响, 两种单体在30 s内均已基本达到最高固化水平, 光固化物的主分解初始温度均可达到350 ℃以上。

针对紫外光固化技术领域中365 nm紫外LED光源进行了应用研究，提出了用菲涅耳透镜替代传统的柱透镜实现光源线聚焦的技术方案，给出了设计过程与仿真结果。从已有的平板菲涅耳透镜的结构设计公式出发，推导了在透镜通光孔径、焦距范围已知的情况下，平板基底厚度、焦距等参数的确定依据，设计出了相应的点聚焦和线聚焦菲涅耳透镜，组成紫外光固化LED线光源的光学系统。运用Tracepro软件建立了菲涅耳透镜系统模型和柱透镜系统模型，通过光线追迹分析了能量利用率、辐照度均匀性等重要指标。仿真结果表明：采用菲涅耳透镜的光学系统可以实现应用目标面上的光学技术指标，提高了能量利用率及辐照度均匀性。

光扩散膜的作用是将 LED的点状光源均匀转换成面光源, 达到匀光的效果。扩散膜其匀光原理系利用光在不同折射率的介质中穿过, 使光线产生许多折射、反射、散射, 获得光学扩散的效果。选用紫外光聚合物转印技术, 建立小批量光扩散膜转移复制工艺。

利用溶胶 -凝胶法制备了有机 -无机杂化光敏性 SiO2-TiO2材料，在单晶硅基片上旋转涂膜，经前烘、紫外光固化、淋洗、后烘等步骤，在硅片上得到复制有掩模微图案的薄膜。用紫外 -可见光 -近红外分光光度计测试了薄膜的光透过吸收性质，用 Fourier红外光谱仪测试了不同紫外光辐照时间下薄膜的红外振动吸收光谱，用高倍光学显微镜和扫描电子显微镜 (SEM)观察制备得到的薄膜微图案。结果表明：薄膜在紫外可见光区域的光透过率约为 90%，紫外光照能促使不同的官能团间发生缩聚反应， 80℃前烘温度处理以及 15 min左右的紫外光辐照能够得到清晰、精确的薄膜微图案。

以三芳基六氟磷酸硫鎓盐为引发剂, 钛酸四异丙酯(TIP)为无机前驱体, 3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯为单体, 制备了含TiO2纳米结构的紫外光固化阳离子复合胶粘剂。通过原子力显微镜对复合胶粘剂形貌进行表征, 研究了TIP含量对胶粘剂折射率和光透过率的影响。结果表明：TiO2无机相均匀地分散在胶粘剂的聚合物基体中, 平均粒径约为20 nm；随着体系中TIP质量分数的变化, 复合胶粘剂折射率为1.510 3~1.540 9可调；胶粘剂的光透过率随TIP质量分数增加略有减低, 但当TIP含量高达40%时, 光透过率维持在90%左右。

利用红外光谱分析技术, 测定了紫外光固化体系中CC双键在1 648～1 589 cm-1 特征吸收峰面积, 以此研究紫外光辐照后暗反应过程中的CC双键转化率。 系统地考察了光引发剂、 活性稀释剂和光敏树脂等对紫外光固化暗反应的影响。 研究结果表明： 在45 s的紫外光辐照后, 体系中40%～85%的CC双键转化是在暗反应过程中完成的, 暗反应在1.75 h以后趋于平缓, 但要达到95%的CC双键转化率则需要24 h以上。 体系中CC双键的转化速率和最终转化率受光引发剂的种类和用量、 氧阻效应以及活性稀释剂的官能度影响较大, 而光敏树脂的种类及其官能度只影响转化速率, 但对最终转化率影响不大。