导　　师： 杨中民

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 光纤作为光学研究和光子器件的平台,已在光通信、光纤激光器、非线性光学、生物医疗、传感、激光雷达等领域取得了巨大的成功。随着光纤应用领域的扩展,对能提供更多或更强功能的特种光纤的需求不断增大,如中远红外激光的产生和传输光纤、可感知多种物理参量的传感光纤、用于全光信号处理的高非线性光纤、用于高功率激光系统的低非线性光纤、可实现太阳能转换或热电转换的功能光纤以及可编织穿戴的光电光纤等。然而,传统石英光纤功能单一,不能应用于中远红外波段((29)2.5μm)等,不能满足需求。解决问题的途径是将具有不同物化特性、不同功能的新颖材料以及多种功能微结构,复合到光纤结构中,实现光学、电学、热学、磁学、声学以及介电等性能在光纤中的集成,从而满足应用要求。这已成为国际共识,并成为新一代光纤的发展方向。但是,研制复合光纤需要克服不同材料间物性参数匹配性问题、不同组分在高温下化学稳定性以及光纤结构不易控制等难题。本论文主要从玻璃光纤的组分出发,探索复合玻璃光纤的制备技术和性能调控,为新领域的应用提供高性能和多功能的特种光纤。具体的研究内容和取得的主要成果有:(1)探索了复合玻璃光纤制备的一般规律和技术。包括纤芯和包层材料的匹配规律:粘度-熔点匹配性、高温润湿性、折射率、热膨胀系数、元素扩散等;复合玻璃光纤的制备技术有纤芯熔融法和反应纤芯熔融法以及拉丝后的热处理技术。(2)研制了两种一元半导体复合玻璃光纤:Se半导体复合玻璃光纤和Te半导体复合玻璃光纤。采用纤芯熔融法直接制备的光纤中,Se光纤纤芯是非晶态的,而Te光纤纤芯是晶态的。通过拉丝后的热处理可以实现Se纤芯晶态与非晶态的可逆转变,并测得晶态的Se半导体复合玻璃光纤在光照下的�

关 键 词： 复合玻璃光纤 纤芯熔融法 锗酸盐玻璃光纤 中红外激光

领　　域： []