離子交換玻璃光纖以及光纖在流體折射率測量中的應(yīng)用.pdf

1、隨著光通信技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)高品質(zhì)光波導(dǎo)需求的增加，人們正在努力尋找高品質(zhì)光波導(dǎo)的新材料和新方法?；阢~離子交換的玻璃光纖材料具有具有較大的三階非線性系數(shù)、藍(lán)綠光發(fā)光特性和寬帶熒光譜等特性，有著光明的發(fā)展前景并且非常具有研究價(jià)值，同時(shí)對(duì)于高精度的測量技術(shù)也越來越受到人們的關(guān)注。本文的主要科學(xué)意義在于從離子交換玻璃光纖的制備、表征研究了該玻璃光纖的光學(xué)特性以及光纖在測量折射率方面的應(yīng)用兩方面。主要研究成果有以下幾個(gè)方面：
　　1.在波

2、導(dǎo)制備部分，首次提出利用離子交換法制備玻璃光纖波導(dǎo)。主要從基于離子交換制備玻璃光纖波導(dǎo)的物理機(jī)理出發(fā)，選用Soda-lime玻璃光纖作為離子交換的基底，以CuSO4和Na2SO4混合溶液作為離子交換熔液，并對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品做了EDX和SEM測試，以了解離子交換后銅元素的含量和分布。通過通光實(shí)驗(yàn)和傳輸損耗實(shí)驗(yàn)，證明該玻璃波導(dǎo)的最小的傳輸損耗為1.120dB/cm。同時(shí)，對(duì)銅離子交換玻璃光纖的光譜通過實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)樣品的熒光范圍在375n

3、m到475nm，具有很寬的發(fā)光范圍，表明該離子交換法制備的玻璃光纖波導(dǎo)在寬帶熒光光源的制造和可見光范圍內(nèi)可調(diào)諧脈沖激光器制造具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。
　　2.對(duì)離子交換后的玻璃光纖波導(dǎo)進(jìn)行了WGM的理論模擬。從玻璃光纖波導(dǎo)的本征方程出發(fā)，模擬了該波導(dǎo)的傳播常數(shù)與波長的關(guān)系以及基于WGM的電場分布，并在此基礎(chǔ)上提出了基于環(huán)形諧振腔的傳感器和藍(lán)綠光波段的WGM微腔激光器的應(yīng)用。
　　3.基于光纖端面后向反射法提出引用雙光路和環(huán)形