低零色散点硫系光纤研制及其超连续谱研究

发布时间：2021-07-27 19:43

　　超连续谱光源具有频谱范围宽、空间相干性强和亮度高等特点,可以广泛应用在国防、医学及科研等相关领域。同时在中红外波段,因其覆盖了绝大部分分子指纹吸收区,所以,在环境监测、气体分子检测等领域也有很重要的应用前景。国际上关于硫系光纤在中红外激光器泵浦下实现的超连续谱输出的研究已经达到了非常高的水平,已报道的阶跃型光纤包括As2Se3、As2S3、Ge As Se、Ge Te-Ag I等采用长波光学参量放大（OPA）激光器脉冲泵浦。但是OPA体积庞大,不利于器件的便携和集成。通过微结构设计或者拉锥实现硫系光纤ZDW波长蓝移来适应短波长可便携商用激光器（如2μm锁模光纤激光器）泵浦,从而实现全光纤化的硫系红外SC谱光源。考虑到硫系微结构光纤实际制备难度太大,而且仅凭结构色散很难将ZDW波长迁移至2.0μm以下,拉锥光纤机械强度较低而且SC谱输出较窄。本文着眼于材料色散,首次提出材料色散调控的具体方法,即利用低色散的卤化物（Cs I）组分,调控Ge-Ga-Se基质的硫卤（硫系和卤化物）玻璃,对比了（Ge Se2）55-（Ga2Se3）25-（Cs I）20和（Ge Se2）36-（Ga2Se3）2... 

【文章来源】：宁波大学浙江省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
引言
1 绪论
    1.1 中红外超连续谱概述
    1.2 硫系光纤超连续谱研究进展
        1.2.1 硫系阶跃型光纤超连续谱输出
        1.2.2 硫系微结构光纤超连续谱输出
        1.2.3 硫系拉锥光纤超连续谱输出
    1.3 论文研究内容
        1.3.1 高纯低色散硫系玻璃的制备
        1.3.2 玻璃性能测试和色散计算模拟
        1.3.3 光纤制备工艺研究
        1.3.4 光纤的性能测试
2 低色散硫系玻璃的基本理论
    2.1 硫卤玻璃
    2.2 硫卤玻璃体系及其性质
        2.2.1 S基硫卤玻璃体系
        2.2.2 Se基硫卤玻璃体系
    2.3 本章小结
3 实验
    3.1 硫卤玻璃制备
        3.1.1 石英管及原料预处理
        3.1.2 抽真空及玻璃提纯
        3.1.3 原料蒸馏及玻璃熔制
    3.2 光纤制备
        3.2.1 预制棒制备
        3.2.2 光纤制备
    3.3 玻璃及光纤性能测试
        3.3.1 热学性能测试
        3.3.2 折射率测试
        3.3.3 可见-近红外光谱(VIS-NIR)测试
        3.3.4 红外透过光谱(FTIR)测试
        3.3.5 光纤损耗测试
        3.3.6 超连续谱测试
    3.4 本章小结
4 Ge-Ga-Se-CsI玻璃体系研究
    4.1 引言
    4.2 Ge-Ga-Se-CsI玻璃性能分析
        4.2.1 玻璃的热学性质
        4.2.2 玻璃提纯工艺
        4.2.3 提纯工艺对玻璃红外透过光谱的影响
        4.2.4 玻璃红外透过谱
        4.2.5 玻璃折射率和材料色散模拟分析
        4.2.6 玻璃非线性和激光损伤阈值
    4.3 本章小结
5 Ge-Ga-Se-CsI光纤性能分析
    5.1 引言
    5.2 阶跃光纤的设计与制备
    5.3 光纤的结构参数和光纤传输损耗测试
    5.4 光纤超连续谱测试
    5.5 本章小结
6 全文总结
参考文献
在学研究成果
致谢
Abstract of Thesis
摘要


【参考文献】：
期刊论文
[1]Te基远红外硫系玻璃光纤的制备及性能分析[J]. 吴波,赵浙明,王训四,江岭,密楠,潘章豪,张培晴,刘自军,聂秋华,戴世勋.  物理学报. 2017(13)
[2]新型GeSe2-Ga2Se3-KI系统硫卤玻璃形成的研究（英文）[J]. 王华,杨光,许银生,章向华,顾真安,陈国荣.  硅酸盐学报. 2007(07)
[3]GeS2-Ga2S3-CsCl系统玻璃的微结构研究[J]. 陶海征,赵修建,杨慧,敬承斌.  无机材料学报. 2005(01)
[4]Ga2S3-GeS2-KCl系统玻璃的研究[J]. 陈玮,王德强,程继健,蒋幼梅,梁振华.  华东理工大学学报. 1998(04)
[5]硫系-卤化物非晶态材料的新进展[J]. 程继健,陈玮.  材料导报. 1992(06)

硕士论文
[1]1.3μm稀土掺杂光纤放大器基础玻璃组成、结构与性能研究[D]. 刘盛.武汉理工大学 2005



本文编号：3306421