低损耗硫系玻璃光纤的挤压制备及其性能研究

采用动态蒸馏提纯技术,配合优化的均化熔融和低温焠冷法技术,制备了高纯度的As40S60和As38S62硫系玻璃;通过高效挤压法制备出芯包结构的硫系光纤预制棒;在聚合物——聚醚砜树脂(PES)的保护下拉制出比例精确、离心率接近于0且损耗低的As40S60/As38S62芯包结构的硫系玻璃光纤。挤压过程可基本消除芯包界面的缺陷,从根本上降低了光纤的制备损耗。测试数据表明:经过有效提纯后,As40S60玻璃的红外透射率明显提高,绝大多数杂质吸收峰被消除。对芯包结构光纤输入端涂覆Ga层后,通过截断法进行了损耗测试,该光纤的传输背景损耗维持在0.2dB/m,在4.8μm处获得约为0.13dB/m的最低损耗。     

红外光谱椭偏仪测量硫系玻璃As_2Se_3折射率的准确性

采用自制的As_2Se_3玻璃棒,制备了具有不同厚度、背面粗糙度和表面光洁度的样品,借助红外光谱椭偏仪测试了样品折射率,通过光学模型拟合得到了其折射率参数。对比分析了厚度、背面粗糙度和表面光洁度对样品折射率的影响。结果表明:样品厚度、背面粗糙度和表面光洁度都会明显影响椭偏仪的测量精度,其中表面光洁度是关键因素。样品厚度应控制在1~3mm,同时增大样品背面粗糙度和样品表面光洁度,可显著提高椭偏仪的测试精度。     

基于挤压技术的新型七芯超大数值孔径硫系玻璃光纤制备及其光学性能研究

基于挤压技术制备新型七芯光纤.首先通过蒸馏纯化工艺和传统熔融淬冷法制备了As2Se3和As2S3两种玻璃,采用改进的分离式挤压法制备了光纤预制棒,并结合聚合物层的高温涂覆保护获得了结构完整的新型七芯硫系玻璃光纤,该光纤的数值孔径分布范围高达1.20～1.45.采用截断法测试了该光纤的损耗,最低损耗约为1.9 dB/m@...     

远红外新型碲基悬吊芯光纤的制备及光学性能研究

利用熔融淬冷法制取了(Ge_(10)Te_(43))_(90)-AgI_(10)和Ge_(10)Sb_(10)Se_(80)玻璃,并采用挤压法制成了一种对环境无害的双材料类芯包结构的悬吊芯光纤.制成的光纤具备3～11μm的宽谱透光性,其最低损耗仅为0.5dB/m.讨论了GeTe-AgI悬吊芯光纤的光场模式和红外激光光斑,并利用中红外光参量放大器进行激光泵浦,获得了光谱宽度为1.6～8.9μm的超连续谱输出.     

+1/-1相位掩模板和532nm激光下低损耗As_2S_3硫系光纤布喇格光栅的制备

采用改进型Sagnac干涉光栅写入系统,利用532nm准带隙光曝光源和带+1/-1衍射级的相位掩模板,在两种不同直径的低损耗As_2S_3硫系玻璃光纤上刻写布喇格光栅,并研究曝光期间光栅的动态特性.实验表明,As_2S_3光纤布喇格光栅透射峰值随光纤直径的减小而增强;在曝光过程中,布喇格波长先是较快地向短波长方向移动,随着曝光时间的延长,布喇格波长缓慢地向长波长方向回复.曝光时间为800~1 000s时,在包层直径为140μm的As_2S_3光纤上获得质量良好的布喇格光栅光谱,其透射峰值可达-2.6dB,带宽为0.37nm.对As_2S_3硫系光纤纤芯的光敏性分析结果表明,折射率调制幅度和平均折射率变化随曝光时间分别可达到10-4和10-3数量级.     

KCl对GeS_2-Ga_2S_3硫系玻璃光学性能的影响

采用熔融淬冷法制备了GeS2-Ga2S3-KCl系统玻璃,然后测试了样品的厚度、密度、吸收光谱和透射光谱,利用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的直接跃迁。结果显示,GeS2-Ga2S3-KCl玻璃拥有较好的物理性能;样品的密度、折射率随着KCl含量增多而减小,而光学带隙则随着KCl含量增加而增大。此外,傅里叶和拉曼红外光谱仪的测试结果表明,随着KCl加入和含量的增加,玻璃基质网络结构发生变化,从而引起相应红外光学性能的改变;同时玻璃拉曼谱出现阶段性的变化,红外截止边带出现了规律性的红移。通过研究KCl含量对基质玻璃的结构影响,给出了硫卤玻璃中基频声子振动与红外多声子吸收截止特性的定量描述,归纳了该类硫卤玻璃的光学性质与基质的依赖关系。     

硫系玻璃红外光纤芯料的研究

本文研究了以硫、硒、碲为基础的部分红外光纤芯料玻璃的组成和性质,比较了它们的优缺点。采用纯化方法,使试样的红外透过曲线上的一些吸收带如3μm、6.3μm、8μm等消除了。11μm左右的吸收带强度有明显降低。     

柔性硫系玻璃光纤传像束的制备及性能研究

通过引入特征温度与硫系玻璃相匹配的高性能热塑性聚合物聚酰亚胺(PEI)作为光纤包层,结合复丝工艺制备了像素数为900的As2S3/PEI光纤传像束,表征了光纤的损耗、光纤束的断丝率、分辨率和串扰率。As2S3/PEI光纤在2~6μm波段传输性能优异,背景损耗约为0.5 d B/m,在S-H杂质对应的4.0μm波长的峰值损耗为3.5 d B/m。单丝直径为80μm、像素数为900的光纤束的断丝率为1%,分辨率为7 line/mm,串扰率为1%,通过此传像束得到了清晰的电烙铁红外图像。而且,将PEI溶于二甲基乙酰胺(DMAC)后使光纤束表现出很好的柔性。采用这种类似"酸溶玻璃"的可溶于特定溶剂的热塑性聚合物,作为过渡介质,结合复丝工艺有望制备出柔性高分辨率硫系玻璃光纤传像束。     

液芯光纤光谱特性的研究

本文利用液芯光纤技术测试了低折射率溶剂的透光特性。探讨了液芯光纤的透过光谱强度及形变。分析了液芯光纤在分光光度分析方法中的应用。     

Te基远红外硫系玻璃光纤的制备及性能分析

随着光学技术由可见向中、远红外等长波长领域的发展,可透远红外的玻璃光纤研究成为近年来光学领域的发展热点之一.传统含Se的Te基硫系光纤无法工作于12μm以上的远红外.本文研究了新型GeTe-AgI硫系玻璃体系的提纯制备,利用挤压技术,制备了阶跃型GeTe-AgI远红外光纤,其光学损耗为:15.6 dB/m@10.6μm,整体低于24 dB/m@8—15μm.在实验过程中,首先采用传统的熔融-淬冷法和蒸馏纯化工艺制备了GeTe-AgI高纯玻璃样品.利用差示扫描量热仪、红外椭偏仪、红外光谱仪等测试了玻璃的物理性质和红外透过性能,分析了提纯工艺、AgI原料纯度对玻璃形成以及透过的影响,最后采用分步挤压法制备了芯包结构光纤.实验结果表明:蒸馏提纯和AgI原料纯度对玻璃的透过性能有着决定性的影响,同时Te含量的增加影响了玻璃的抗析晶能力,但新型挤压制备工艺和有效提纯技术共同保障了较低损耗Te基光纤的制备,所获得的GeTe-AgI光纤具有远红外宽谱应用的潜能(工作波段5.5—15μm)并且绿色环保,可以满足CO_2激光的能量传输和远红外传感应用.     

使用非晶态As_2S_3膜的接合变换实时光学相关器

使用非晶态As_2S_3膜作为接合变换光学处理器的非线性记录材料,实现两个相同透明图片之间的实时互相关.在接合变换处理器中使用氩离子激光器的4880(?)波长的光来记录参考物和检测物的傅里叶变换谱,记录的同时用氦-氖激光器的6328(?)波长的光读数.作者利用这种装置在输出平面上实时地观察到相同的透明指纹照片和相同的字符照片的互相关峰.     

超低损耗硫系光纤制备与中红外激光传输性能

硫系玻璃作为一种优秀的红外材料,具有透过范围广、物化性能稳定、易于成纤等特点,是制备红外传能光纤的理想材料之一。从硫系玻璃吸收损耗抑制和散射损耗抑制两方面入手,采用气（氯气）/气（玻璃蒸汽）、固（铝）/液（玻璃熔液）化学反应除杂方式降低光纤吸收损耗,建立了三维激光显微成像系统,检测玻璃及光纤内部的微米和亚微米量级的缺陷,优化制备工艺降低光纤散射损耗,制备出损耗为0.087 dB/m(@4.778μm)的硫系玻璃光纤。分别利用光纤激光器（波长为2.0μm）和双波长输出的光学参量振荡器（OPO）激光器（波长为3.8μm和4.7μm）进行激光传能实验,在单模光纤和多模光纤中分别实现了6.10 W(@2.0μm)和6.12 W(@3.8μm和4.7μm)激光传输。     

用高压显微光谱系统研究非晶态As_2S_3的光学折射率随流体静压力变化的规律

用金刚石对顶砧高压显微光谱系统在高达66kbar的流体静压力和光谱波段为400—900nm范围内,用透射光干涉谱法测量了非晶态As_2S_3(a-As_2S_3)的光学折射率n与压力p以及波长λ的变化关系。a-As_2S_3的折射率对压力极为敏感,在波长为650nm,压力从1bar变到66kbar时,它增加35％。在计算机上用最小二乘法对实验点进行拟合的结果得到:对某一波长λ来说,遵循n(P)=n(0) Ap Bp~2的非线性关系。其中n(p)和n(0)是p压和常压下的折射率,A和B是与波长有关的系数,文中给出了A和B的具体参数。这个关系与Weinstein和Galkiewicz等人公布的n(p)和p之间遵循线性关系不同。     

用高压显微光谱系统测量流体静压力对非晶态As_2S_3光学吸收边的影响

用金刚石对顶砧高压显微光谱系统在0—66 kbar的流体静压力范围内测量了a-As_2S_3的光学吸收达随压力的移动特性。发现a-As_2S_3的光学吸收边随压力的增加而迅速红移。在计算机上用最小二乘法对实验点进行了拟合,结果得出吸收边和压力之间的关系为:E_g(P)=E_g(0)-1.31×10~(-3)P-3.91×10~(-4)P~2 4.04×10~(-6)P~3值得注意的是|dE_g/dP|和压力之间的关系经历了一个先是增大,然后再减小以至于趋于饱和的过程。这和Weinstein等人先前的实验结果是有所不同的。     

液芯光纤喇曼光谱的研究

本文叙述了利用液芯光纤技术获得最佳自发喇曼光谱的方法和条件。用16mW He-Ne激束为泵光浦源,获得了较高强度的溴苯自发喇曼光谱。首次用测量喇曼信号强度的方法,计算出光纤衰损系数α,从而获得了最大喇曼光谱所对应的最佳光纤长度。本文以15OmW Ar离子(488nm)激光器为光源,用Spex1403喇曼系统,得到了丰富的溴苯喇曼光谱,比用普通方法获得的喇曼光谱强度高两个数量级。实验结果与理论计算基本符合。     

An analysis of As_2S_3 chirped fiber grating formed by two-photon absorption effect

When femtosecond laser pulses interfere with chirped femtosecond laser pulses in As2S3 fiber, a chirped fiber grating is formed. An analytical expression is given to describe the chirped grating, and its Bragg reflectivity is calculated. Because of the high photosensitive effect of As2S3 material, the chirped fiber grating has a wide Bragg reflective spectrum and high reflectivity by choosing proper parameters. This indicates that the chirped fiber grating can be used as a stretcher in the femtosecond chirped pulse amplification (CPA) system.     

纳米Mn2O3的制备及其红外光谱研究

本言语和化学液相均相沉淀法首次制备了纳米Ｍｎ２Ｏ３利用射线衍射，透射电镜和红外光谱分析方法了其微经持征与物理性质的关系，并对结果作了初步的解释。     

Ga2S3-Sb2S3-Ag2S硫系玻璃和光纤的制备及性能研究

本工作确定了一种新型的Ga₂S₃-Sb₂S₃-Ag₂S硫系玻璃体系的玻璃形成区,研究了玻璃的热稳定性和光学性能、稀土离子掺杂玻璃的中红外发光特性以及玻璃的成纤性能,评估了该玻璃在中红外波段的应用潜力.实验结果表明,Ga₂S₃-Sb₂S₃-Ag₂S体系的玻璃形成区为～10%—30%Ga₂S₃,～60%—80%Sb₂S₃和～0—15%Ag₂S(均为摩尔分数);该玻璃具有较宽的红外透过范围(～0.8—13.5μm)、较高的线性折射率(～2.564—2.713@10μm)和较大的三阶非线性折射率(～9.7×10^-14—15.7×10^-14 cm²/W@1.55μm);使用1.32μm激光抽运,稀土离子Dy...