硫系玻璃光纖因其在中遠(yuǎn)紅外波段出色的透過特性,在空間探測、激光傳輸、光電子器件、紅外成像、遠(yuǎn)距離傳感和國防安全等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生了重要的作用。在材料選擇方面,本文選取了AsSe硫系玻璃作為光纖基質(zhì)材料,因其具有良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的近紅外和中紅外性能。成功制備低損耗硫系玻璃光纖有兩個重要因素,一是降低玻璃中雜質(zhì)含量,二是優(yōu)化硫系玻璃光纖的制備工藝。本文首先采用加熱的方式進行動態(tài)抽真空,隨后采取了一種開放式的蒸餾提純的方法進行原料提純,制備了兩組高純的As-Se玻璃。然后通過傳統(tǒng)隔離擠壓法和去皮隔離擠壓法分別制備了小芯單模和大芯多模光纖,獲得了較低的光纖損耗。最后分析了光場能量分布和測試了超連續(xù)譜。第一章簡單概述硫系玻璃和硫系玻璃光纖,介紹了硫系玻璃的光學(xué)性能和應(yīng)用領(lǐng)域,通過對比目前較為實用化的硫系光纖,文中選擇了具有成本效益的As-Se玻璃進行研究。分別介紹了硫系玻璃光纖的制備工藝,最后說明了改進的隔離擠壓法具有自己獨特的優(yōu)勢。第二章介紹了硫系玻璃的理論和基本特性,如紅外透過光譜、熱膨脹、雜質(zhì)與缺陷,并以此為基礎(chǔ)介紹玻璃制備與提純的必要性;闡述了基礎(chǔ)光纖理論包括光纖結(jié)構(gòu)和傳輸,光纖損耗和光... 

【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
引言
1 緒論
    1.1 硫系玻璃與光纖概述
        1.1.1 硫系玻璃
        1.1.2 硫系玻璃光纖
    1.2 硫系光纖的應(yīng)用與實用化光纖研究現(xiàn)狀
        1.2.1 紅外激光導(dǎo)能
        1.2.2 光纖傳感與檢測
        1.2.3 光纖的超連續(xù)譜輸出
        1.2.4 實用化光纖研究現(xiàn)狀
    1.3 硫系玻璃光纖制備工藝
        1.3.1 雙坩堝法
        1.3.2 管棒法
        1.3.3 澆鑄法
        1.3.4 擠壓法
    1.4 本論文的研究內(nèi)容
        1.4.1 高純As-Se玻璃的制備
        1.4.2 As-Se玻璃預(yù)制棒的制備
        1.4.3 光纖拉絲工藝研究
        1.4.4 光纖的性能測試
2 理論基礎(chǔ)
    2.1 硫系玻璃基礎(chǔ)原理
        2.1.1 硫系玻璃的定義與特點
        2.1.2 玻璃的紅外透射光譜
        2.1.3 玻璃的膨脹系數(shù)
        2.1.4 玻璃中的雜質(zhì)和缺陷
        2.1.5 玻璃制備提純工藝
    2.2 光纖基礎(chǔ)原理
        2.2.1 光纖結(jié)構(gòu)和傳輸模式
        2.2.2 光纖損耗
        2.2.3 光纖的色散
3 高純硫系玻璃的制備及其性能測試
    3.1 玻璃的提純實驗
        3.1.1 直接提純法
        3.1.2 間接提純法
        3.1.3 開放式蒸餾法
    3.2 原料Se的預(yù)提純
    3.3 玻璃樣品的制備
        3.3.1 玻璃的熔制與退火
    3.4 玻璃的加工與測試方法
    3.5 As-Se硫系玻璃的性能研究
        3.5.1 As40Se58Te2和As40Se60玻璃測試
        3.5.2 As39Se61和As38Se62玻璃測試
    3.6 本章小結(jié)
4 單模As-Se紅外玻璃光纖的制備及其性能研究
    4.1 單模光纖的制備
        4.1.1 光纖預(yù)制棒的制備
        4.1.2 光纖的拉制過程
    4.2 光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能分析
        4.2.1 光纖結(jié)構(gòu)與端面分析
        4.2.2 光纖損耗測試
        4.2.3 單模光纖超連續(xù)譜
    4.3 本章小結(jié)
5 基于去皮擠壓法的完美芯包結(jié)構(gòu)的光纖制備
    5.1 光纖的制備
        5.1.1 去皮ISE與傳統(tǒng)ISE預(yù)制棒制備對比
        5.1.2 拉絲工藝探索
    5.2 光纖的性能分析
        5.2.1 兩種擠壓法預(yù)制棒與光纖端面對比
        5.2.2 光纖光斑測試
        5.2.3 光纖損耗對比與模擬色散
        5.2.4 多模光纖超連續(xù)譜
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝
Abstract of Thesis
論文摘要


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Te基遠(yuǎn)紅外硫系玻璃光纖的制備及性能分析[J]. 吳波,趙浙明,王訓(xùn)四,江嶺,密楠,潘章豪,張培晴,劉自軍,聶秋華,戴世勛.  物理學(xué)報. 2017(13)
[2]低損耗硫系玻璃光纖的擠壓制備及其性能研究[J]. 劉碩,唐俊州,劉自軍,江嶺,吳波,密楠,王訓(xùn)四,趙浙明,聶秋華,戴世勛,潘章豪.  光學(xué)學(xué)報. 2016(10)
[3]硫系光纖紅外超連續(xù)譜輸出研究進展[J]. 王瑩瑩,戴世勛,羅寶華,張培晴,王訓(xùn)四,劉自軍.  激光與光電子學(xué)進展. 2016(09)
[4]低損耗Ge-As-Se-Te硫系玻璃遠(yuǎn)紅外光纖的性能分析[J]. 趙浙明,吳波,劉雅潔,江嶺,密楠,王訓(xùn)四,劉自軍,劉碩,潘章豪,聶秋華,戴世勛.  物理學(xué)報. 2016(12)
[5]小芯徑硫系玻璃光纖的制備及其非線性光學(xué)應(yīng)用[J]. 郭威,張斌,翟誠誠,祁思勝,余懿,楊安平,李雷,楊志勇,王榮平,唐定遠(yuǎn),陶光明,Luther-Davies Barry.  無機材料學(xué)報. 2016(02)
[6]硫系A(chǔ)s2S3懸吊芯光纖制備及其光譜性能研究[J]. 祝清德,王訓(xùn)四,張培晴,彭濤,陳瑋,聶秋華,孫禮紅,程辭,劉碩,潘章豪,廖方興,張培全,劉自軍,戴世勛,Guangming Tao.  光學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[7]碲基硫系長波紅外傳輸光纖的研究進展[J]. 任和,陶光明,楊安平,鄣海濤,楊光,許彥濤,王訓(xùn)四,楊志勇.  紅外. 2014(04)



本文編號：3130156