具有芯皮结构的As—S玻璃红外光纤

设计制作了氩气加压的硬质玻璃双坩埚拉丝装置,可拉制不同丝径和芯皮比的As-S和其它硫系玻璃红外光纤。当采用As_(30)S_(62)作芯料,As_(35)S_(65)作皮料,制得光纤数值孔径为0.5,在2.4μm波长处损耗为1.32dB/m。As-S芯皮结构光纤比芯体玻璃拉制的裸光纤损耗小。     

Tm3+掺杂玻璃光纤研究进展

2 μm波段光纤激光可被广泛应用于激光雷达、生物医疗、环境监测以及光谱学等领域,而Tm³⁺掺杂玻璃光纤是2 μm波段光纤激光重要的增益介质。本文从Tm³⁺掺杂玻璃的发光特性出发,介绍了Tm³⁺掺杂玻璃光纤的制备技术,综述了不同玻璃基质材料掺Tm³⁺光纤的研究进展。最后,指出了制备高性能Tm³⁺掺杂玻璃光纤需要解决的关键问题,提出了可能的解决方法,并对Tm³⁺掺杂玻璃光纤发展趋势进行了展望。     

中红外碲酸盐玻璃及光纤研究进展

近/中红外激光和超连续光源在红外光电对抗、生物医疗、遥测感知和激光探测及测距(LIDAR)等领域具有十分重要的应用价值。近年来,基于软玻璃光纤来产生和传输高亮度近/中红外(特别是2~5 μm)激光方面的研究取得了显著进展。在中红外软玻璃基质中,具有相对较低声子能的碲酸盐玻璃对于设计近红外和中红外激光器和放大器、高功率中红外激光传输和传感应用无源光纤具有特别的吸引力。本文重点总结了低损耗碲酸盐玻璃的关键制备技术,并综述了碲酸盐玻璃及光纤在稀土掺杂中红外发光方面的研究进展,最后对碲酸盐玻璃及光纤应用存在的问题和发展趋势进行了总结和展望。     

红外光导纤维材料:ZrF_4-BaF_2-LaF_3系玻璃的研究

激光通信用纤维低损耗的研究是七十年代展开的.在这十年中,从理论和实践上弄清了石英玻璃纤维中光波的损耗原因;得到了与理论固有损耗值0.18dB/km基本上一致的实验值0.2dB/km(1.55μm).在非石英系光导纤维材料中,目前提出的有重金属氧化物玻璃、硫化物玻璃、卤化物晶体、氟化物玻璃和液芯纤维等.对这些材料感兴趣的主要原因是:用这些材料制成的可挠性纤维可传输CO_2激光能量和传输石英光纤不能传输的2μm以上的红外线.目前正在调查实现传输损耗为10~(-3)dB/km(约为石英纤维的1/100)的超低损     

氟化物玻璃光纤预制棒制备工艺研究

研究了氟锆酸盐玻璃光纤预制棒制备工艺对块状玻璃散射损耗和光纤损耗的影响。制得了最低损耗为７５ｄｂ／ｋｍ，用氟塑料管作包皮的氟锆酸盐玻璃光纤，并进行了传输能量试验。     

Dy3+掺杂Ga-Sb-La-S新型硫系玻璃和光纤制备及中红外发光特性

制备了一系列新型Ga2 S3-Sb2S3-La2S3硫系玻璃,研究了玻璃的热学和光学性能;向优化的玻璃中掺杂Dy3+,研究了玻璃的中红外发光性能;基于优化的玻璃组成,拉制了纤芯/包层结构光纤,评估了其作为中红外激光增益介质的潜力.实验结果表明,Ga2S3-Sb2S3-La2S3玻璃具有宽的红外透过范围(约0.7 ～13.6 μm)和高的线性折射率(约2.655 ～2.707),组成为20Ga2 S3-75Sb2 S3-5La2S3的玻璃具有最佳的抗析晶热稳定性.Dy3+掺杂的玻璃在2.95 μm和4.40 μm具有较高的发光量子效率和较大的受激发射截面.拉制的20Ga2 S3-75Sb2S3-5La2 S3∶0.05wt％Dy3 +/20Ga2 S3-74Sb2 S3-6La2 S3光纤透光范围为2～8 μm,其背景损耗＜8 dB/m.在1.32 μm波长激发时,光纤显示出强的中红外发光.这些优异性能表明该玻璃光纤有望成为一种高效的中红外激光增益材料.     

羟基对掺铒铋酸盐玻璃1.53 μm波段荧光及信号放大特性的影响

用高温熔融法制备了组分为Bi2O3-B2O3-SiO3铋酸盐掺铒玻璃,研究了羟基含量对玻璃中Er3+的1.53 μm波段荧光和对光纤中信号放大特性的影响.研究表明:通过氧气鼓泡除水处理.能有效地去除玻璃中羟基,从而显著提高1.53μm波段荧光强度.同时,对铋酸盐掺铒玻璃光纤中Er3+离子数速率方程和光功率传输方程的理论模拟表明:减少纤芯玻璃中羟基含量可以使1 520～1 620mm范围内信号增益得到不同程度的提高.因此,除水处理对于铋酸盐掺铒玻璃应用于1.53μm波段宽带光纤放大器是非常必要的.     

光纤面板用新型光吸收玻璃的研究

本工作研制了一组用于光纤面板的新型光吸收玻璃。它由光纤面板芯玻璃为基体,外加着色剂熔制而成。与一般光吸收玻璃相比,它改进了面板的部分性能,并具有降低玻璃的熔制温度,缩短熔制时间,减少原料损耗,简化制备工艺等特点,具有实用价值。     

中红外氟化物玻璃光纤研究进展

中红外2～5μm波段在气体检测、航天航空、红外对抗、医疗手术等领域具有广泛的应用,由此开展了大量中红外材料的研究.相较于其他中红外材料,柔性可多向传输的氟化物玻璃光纤由于低的声子能量和优异的中红外光谱性能,受到广泛关注.基于此,本文系统介绍了不同氟化物玻璃光纤(如氟锆酸盐玻璃光纤、氟铟酸盐玻璃光纤、氟铝酸盐玻璃光纤等)...     

Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤放大器增益特性

中红外2.0～3.5μm 波段激光在医疗、空气污染监测和军事等领域有着重要的应用前景。采用真空熔融淬冷法制备了 Tm3+/Ho3+共掺的Ge20Ga5Sb10S65硫系玻璃,测试了样品的吸收光谱以及800 nm激光泵浦下的荧光光谱,通过Judd–Ofelt和Mc-Cumber理论计算了Tm3+/Ho3+的辐射寿命、自发辐射几率和受激发射截面等光谱参数。在此基础上,研究了双掺离子之间的能量传递和Tm3+–Ho3+的多种跃迁过程,给出了详细的4能级系统的速率方程,并结合光功率传输方程,得出Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤放大器在2μm波段的增益特性。数值模拟结果表明：Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤在2μm波段的增益值达27 dB,增益带宽为112 nm,最佳掺杂光纤长度L=300 cm,所需泵浦功率Pp=200 mW,可用于2μm波段宽带放大。     

硅酸盐激光玻璃

结合硅酸盐激光玻璃的最新进展和应用,系统、全面地介绍了硅酸盐激光玻璃的基本结构、性质、制备和研究方法等一系列问题,总结了近年来硅酸盐激光玻璃工业发展的理论和实验基础性研究,对硅酸盐激光玻璃可能的发展方向进行了展望.     

Ge-As-Se硫系玻璃红外光纤

研究了光纤芯料Ge-As-Se等系统玻璃物理和光谱性质。用棒管法拉制了直径从300--70Oμm的光纤。测定了在O.85μm,1.25μm及10.6μm波长时的光损耗,用电子探针分析了光纤断面的组份均匀性。采用中子活化法分析了芯料中的氧含量,并拍摄了其断面的显微照片。最后讨论了杂质对光损耗的影响。     

中红外发光稀土掺杂硫系玻璃的研究进展

2～5μm波段中红外激光在遥感、测距、环境检测、生物工程和医疗等领域有着广阔的发展前景和重要的应用价值,己成为光电子技术领域中最尖端的课题之一.利用固体激光器泵浦稀土离了掺杂的硫系玻璃光纤产生荧光发射是直接获得2～5μm波段中红外激光的有效途径.综合评述了近年来国外在中红外发光稀土离子掺杂硫系玻璃方面的研究进展,讨论了影响硫系玻璃中红外发光的各种因素,展望了未来该领域的研究方向和发展前景.     

硫系玻璃红外光纤

本文简述了硫系玻璃的种类、性质以及硫系玻璃原料的常用几种提纯方法,概括介绍了玻璃的熔制以及光纤和传像束的制备方法,并讨论了硫系玻璃光纤在民用、医学、军事领域上的应用及发展前景.     

硫系玻璃红外光纤

本文简述了硫系玻璃的种类、性质以及硫系玻璃原料的常用几种提纯方法,概括介绍了玻璃的熔制以及光纤和传像束的制备方法,并讨论了硫系玻璃光纤在民用、医学、军事领域上的应用及发展前景.     

磁控溅射法制备As-S玻璃薄膜

采用磁控溅射法在ITO导电玻璃上制备As-S玻璃薄膜,采用XRD、透可见-红外性能、扫描电镜、XPS等现代测试手段,研究薄膜的结晶形态、光学性质和成分。结果发现,利用磁控溅射方法得到了透过率较高、光学质量优良、没有明显的缺陷的As-S硫系玻璃薄膜,XPS光电子能谱结果显示薄膜As/S摩尔比为0.686,大于设计组成。     

基于脉冲喷射技术的硫系玻璃光纤制备方法探索

硫系玻璃光纤因具有独特的红外光学特性,在红外成像、激光传输和传感等诸多领域具有广阔的应用前景。目前,硫系玻璃光纤的拉制方法主要包括双坩埚法和预制棒拉制法。其中,双坩埚法装置复杂,预制棒拉制法需要提前制备高质量的预制棒。此外,这两种方法均要求玻璃具有较高的抗析晶能力,限制了硫系玻璃光纤新材料的开发。本工作创新性地将脉冲喷射技术引入到硫系玻璃光纤制备领域,通过硫系玻璃光纤纤芯的拉制,探索该方法在玻璃光纤制备上的可行性。通过对玻璃熔体施加持续性的脉冲扰动,坩埚底部小孔处能产生连续的射流,并且在下落过程中发生凝固,从而获得玻璃纤芯。采用该方法,成功制备了一种组成为Ge₂₈Sb₁₂Se₆₀的玻璃光纤纤芯。脉冲喷射法具有装置简单、操作容易等优点,通过连续且规律的脉冲和坩埚内外压力差实现硫系玻璃光纤的拉制,与传统依靠重力拉制的方法相比,脉冲喷射法具有更为丰富的调控手段,从而为新型硫系玻璃光纤的制备提供参考。     

用于低损耗特种玻璃熔炼的高纯致密锆英石的研制

以纯度大于99.9%(质量分数)的高纯ZrO₂和SiO₂为原料,少量TiO₂为添加剂,采用高温固相法合成高纯锆英石(ZrSiO₄)粉料。研究温度和反应时间对高纯锆英石合成效率的影响,发现粒度小于50 μm的原料粉末经1 500 ℃反应48 h后,ZrSiO₄相的含量可以达到95.77%(质量分数)。将合成的高纯锆英石粉料球磨并冷等静压成型后,在1 550 ℃高温烧结成高纯致密锆英石砖。高纯致密锆英石中杂质Fe的含量仅为29 μg/g,Cu的含量小于1 μg/g,是普通商用致密锆英石的1/10;对磷酸盐玻璃静态光吸收损耗的影响仅为普通致密锆英石材料的1/3。将这种高纯致密锆英石材料用于激光玻璃窑炉,有助于降低玻璃对1 053 nm激光的损耗,提升激光玻璃的激光性能。     

介质Ag/AgI镀层空芯玻璃光纤中AgI薄膜厚度的计算模型

AgI薄膜的厚度是影响介质Ag/AgI镀层空芯玻璃光纤传输损耗的一个重要因素,本研究推导出介质Ag/AgI镀层空芯玻璃光纤中AgI薄膜厚度（h)的计算模型,即c(h,t)=C0[1-2/π/2Dt0exp(-β^2)dβ];通过热场发射Auger微探针及电子探针测试了不同工条件下所制得的介质Ag/AgI镀层玻璃空芯光纤中AgI薄膜厚度,发现测试结果与理论计算值相吻合,这为制备一定厚度AgI薄膜的介质Ag/AgI镀层空芯玻璃光纤提供了实验指导。     

一种新的微型激光器材料--稀土掺杂玻璃

制得了具有双包层结构的掺Nd^3 和Yb^3 单模磷酸盐玻璃光纤,用中心波长为800nm的半导体激光器件钕光纤的光泵源,在室温下获得了波长为1．053um,输出功率为8．36mW的连续激光输出,用930nm的钛宝石激光泵浦掺镱光纤,也获得了1．067um的激光,研究了Nd^3 ,Yb^3 ,Er^3 离子掺杂四磷酸盐玻璃和氟化物玻璃的发光性能与浓度的关系,以及Yb^3 /Er^3 双掺杂玻璃的发光性能,得到了掺钕四磷酸盐玻璃,Yb^3 /Er^3 双掺四磷酸盐玻璃和掺氟铝酸盐玻璃等几种在微片激光器有应用前景的材料。