超高分辨率石英光纤传像束

石英光纤传像束在医疗诊断、工业设备探伤、电力设施监测、大视场成像等领域具有重要应用。本文利用溶胶-凝胶法在像元单丝间隙中引入吸收剂,解决了传像束光串扰难题。采用一次复丝工艺,制备出外径为600 μm、像元为15 000的石英光纤传像束,像元单丝直径约4.4 μm,分辨率约为113 lp/mm。结果表明,传像束无暗丝、断丝,成像清晰,无畸变,达到了商品化使用需求。     

高非线性硫系玻璃的研究进展

综述了硫系玻璃的三阶和二阶光学非线性性质的研究情况,分别介绍了其当前的研究进展,讨论和分析了各自主要的理论模型,并提出了二者进一步的发展方向,即通过采用稀土掺杂的方法利用双光子共振增强效应提高硫系玻璃的非线性折射率n2,以及利用电场/温度场极化与玻璃表面微晶化相结合的方法来获得大的二阶非线性极化率χ(2).     

硫系玻璃磁光性能的研究进展

硫系玻璃因其Verdet常数与温度无关,容易制备成光纤、光波导等优点而成为磁光材料的研究热点。对硫系玻璃的磁光性能研究情况进行了综述,详细分析了影响硫系玻璃Verdet常数的因素,最后提出了硫系磁光玻璃的进一步发展方向。     

低损耗芯包结构Ge-Sb-Se 硫系玻璃光纤的制备与性能研究

为解决锗(Ge)基硫系玻璃光纤损耗相对较高等问题,采用物理和化学除杂相结合的工艺,制备出了高纯Ge28Sb12Se60硫系玻璃,显著降低了红外波段C、H、O 杂质吸收。应用真空高速旋转法,制备出了壁厚均匀、光学质量优异的Ge28Sb12Se58S2 硫系玻璃皮管。采用棒管法拉制出外径501.5 um、具有芯包结构的Ge-Sb-Se 硫系玻璃光纤,光纤弯曲半径为5 mm,红外波段吸收基线为2.2 dB/m(2.87 um和4.5 um 处除外)。     

硫系红外玻璃材料耐辐射性能研究进展

硫系玻璃在航空航天、核子反应监测与探测等领域有着广阔的发展前景和重要的应用价值,是目前光电子技术领域中最受关注的材料之一。本文对近年来国内外关于硫系玻璃耐辐照性能研究的相关情况进行了综合评述,重点阐述了硫系玻璃在γ射线辐照环境中的损伤机理,同时对影响耐辐照性能的因素进行分析,提出了增强硫系玻璃耐辐照性能的可行途径,最后展望了未来该领域的研究方向和发展前景。     

柔性硫系玻璃红外光纤传像束的制备与性能测试

讨论了红外光纤传像束的学术意义和制备工艺,制备了一种硫系玻璃红外光纤传像束并进行了专门的性能测试。选用As40S58Se2、As40S60作为芯棒和皮管玻璃组分,采用管棒法拉制成纤,利用人机结合的排丝工艺制备出了单丝直径为50μm,纤芯直径为40μm,576元正方形排列的红外光纤传像束。搭建了相应的实验测试平台,对光纤束排列规则度、断丝率、光学效率及传像束引起系统调制传递函数(MTF)下降量等指标进行了测试。测试表明,传像束断丝率为2.7%,衰减损耗低于0.5dB/m,光学效率约为31%,在红外光纤传像系统中光纤传像束引起的MTF下降量小于10%。最后,利用研制的红外传像束完成了红外成像实验,结果表明,红外光纤传像束能够实现良好的红外成像。     

碲基硫系长波红外传输光纤的研究进展

碲基硫系光纤在2~16μm光谱范围具有优异的透射性能。近年来,它们作为长波红外传输介质备受关注。回顾了碲基硫系光纤的研究历史和现状,分析总结了用双坩埚法、棒管法、堆积挤出法和复合材料棒管挤出法制备碲基硫系光纤的特点,并对碲基硫系光纤的发展前景进行了展望。     

β-锂霞石/莫来石纤维/玻璃低膨胀复合材料制备

为了研制新型轻质、低膨胀系数的复合材料,以玻璃为基质材料,根据复合材料混合法则,将β-锂霞石、多晶莫来石纤维和玻璃粉按一定比例球磨混合后,经冷等静压压制后,采用高温真空烧结的方法,制备了含锂霞石和莫来石纤维的玻璃基复合材料。通过对其表观形貌、显微结构、维氏硬度、膨胀系数进行测试,重点研究了纤维含量、纤维长径比、烧结温度对复合材料性能致密度、机械性能、膨胀系数的影响。结果表明,当纤维含量为18%(质量分数)时,材料的维氏硬度最高;当纤维含量为10%(质量分数),长径比为31,800℃真空烧结5 h后,复合材料在在150～400℃范围内的平均线膨胀系数为1.67×10~(-6)/K(2×10~(-6)/K),是一种潜在的轻质、低膨胀复合材料。     

长波红外硫系玻璃光纤束制备与大面阵成像性能研究(特邀)

长波红外光纤传像束在军事、医疗以及环境监测等领域有着重要应用。当前，长波红外光纤高的光学损耗制约了红外光纤传像束的性能和应用。为了制备低损耗长波红外光纤，选择As-SeTe硫系玻璃组分，首先对As、Se、Te高纯原料进行了提纯工艺研究，原料表面氧杂质含量分别由1.3 at%、0.46 at%、0.48 at%降至0 at%(未检出)、0.06 at%、0.15 at%，除氧效果显著。以As-Se-Te玻璃为基质组分，对比研究了制备工艺对玻璃红外透过谱段的影响，采用Al作为除氧剂结合蒸馏提纯工艺，制备出热学性能优异、长波红外谱段良好的红外硫系玻璃。采用棒管法拉制出丝径100μm的光纤，弯曲半径小于5 mm，在长波红外波段损耗基线约为0.2 dB/m。采用叠片法制备出像元2.25万，单丝呈紧密排列的光纤传像束，断丝率小于3‰，传像束有效区域透过均匀，无黑丝、暗丝，对红外目标成像清晰，无明显畸变，综合成像质量良好。     

低损耗As-S玻璃光纤的制备与应用研究

采用反复蒸馏提纯技术和开放式动态蒸馏相结合的工艺, 制备了高纯As-S玻璃, 基本消除了玻璃在2.9、4和6.3 μm处的杂质吸收。利用旋转法制备出壁厚均匀、表面质量优异的硫系玻璃套管。采用棒管法拉制出丝径50 μm, 芯径40 μm具有芯包结构的硫系玻璃光纤。拉制的As-S光纤机械性能和光学性能优异, 光纤丝径波动小于1%, 弯曲半径优于4 mm, 中红外波段损耗基线小于0.5 dB/m。制备出像元呈正方形排列, 出端规格64×9, 入端规格192×3, 用于线-面转换的红外传像束, 像束断丝率为2.7%。利用该异型传像束成功实现了长线阵的红外推扫成像。