溶胶-凝胶法(Sol-Gel)是一种新型的制备变折射率材料的方法.采用这种方法制备变折射率材料,不论化合价是多少,任何两个折射率修正离子都能发生交换,因而在溶胶-凝胶体系中可引入很大范围的折射率修正离子;而且由于离子是在凝胶与溶液之间进行交换,扩散速度大大增加,能在短时间内制得均匀性好、尺寸大的变折射率材料.该文首先分析了溶胶-凝胶工艺的类型及其起始原料,围绕溶胶的形成、凝胶化过程、凝胶的老化、干燥和烧结,系统研究了溶胶-凝胶工艺的基本原理.在此基础上,分析了凝胶中折射率修正物的分类,通过沥滤的机理、离子扩散的规律以及有效地控制折射率分布等问题,重点研究了溶胶-凝胶法制备变折射率材料的基本理论;根据离子扩散的规律,并通过计算机求解,从理论上探讨了最佳折射率分布的条件;归纳总结出扩散系数的影响因素,提出了测量扩散系数的方法;分析了沥滤后凝胶的微结构以及沥滤后固定折射率分布的原理.接着系统分析了均相溶液的制备,围绕老化、沥滤、固定等条件对折射率分布的影响,探讨了如何有效地控制折射率的分布.在理论分析的基础上,设计了在溶胶-凝胶体系中引入金属盐修正物制备变折射率材料;详尽地分析了工艺流程中的各个步聚,对他们在制作变折射率材料中的作用及对最后样品性能的影响分别进行了分析和说明.通过溶剂的改变和干燥前对湿凝胶进行预处理,对溶胶-凝胶法制备变折射率材料的干燥工艺进行了探讨.