新型硫系玻璃微納光纖的制備及其性能研究.pdf

1、隨著非線性光纖光學領域的發(fā)展，高非線性光學器件逐漸進入人們的視野。硫系玻璃微納光纖具有高的材料非線性折射率、小的有效模場面積、可調的群速度色散，這些特性能大大增強它的非線性效應。因此該光纖在非線性光學領域極具潛力，可用于超連續(xù)譜的產生。由于傳統(tǒng)硫系玻璃微納光纖的結構和制備方法有一些不足，本文提出了一種新型結構的硫系微納光纖，該光纖有厚聚合物保護層（可達毫米量級）、細玻璃纖芯（可達微米量級），整個外觀呈柱狀、內部的玻璃呈錐形，且具有較長的

2、亞微米直徑區(qū)域。采用自主發(fā)明的擠壓成錐法進行制備。
　　首先，在熔融淬冷法的基礎上進行兩步除雜法提純，得到了高純度的As2S1.5Se1.5、As2S3、GeSe4、GeTeSe3玻璃。對比了GeTeSe3玻璃提純前后的透過光譜，發(fā)現(xiàn)經過提純，玻璃中的O-H、H雜質基本除去，并且玻璃的透過率提高。然后用分層隔離擠壓法對這些玻璃進行擠壓，得到As2S1.5Se1.5/As2S3，GeTeSe3/GeSe4芯包結構預制棒。之后制備了A

3、s2S1.5Se1.5/As2S3/PES和GeTeSe3/GeSe4光纖。觀察了光纖端面，發(fā)現(xiàn)該光纖芯包層貼合緊密、橢圓度較好。測試了GeTeSe3/GeSe4光纖的損耗，發(fā)現(xiàn)經過提純后，損耗明顯降低，最低可達6.8dB/m(@4.25μm)。
　　利用As2S1.5Se1.5/As2S3/PES光纖和處理過的柱狀聚合物，通過擠壓成錐法制備新型結構的硫系微納光纖。制備出的光纖稱為AAP光纖，它在錐區(qū)具有很厚的聚合物保護層，且錐度

4、變化平緩，亞微米區(qū)域長度較長，纖芯最細可達51.4μm，未達到10μm以下。但用超景深光學顯微鏡觀察AAP光纖，發(fā)現(xiàn)其直徑變化是線性的，說明只要進一步減小原料光纖的芯徑，改變擠壓模具的尺寸，使擠壓成錐法得到的光纖芯徑達到10μm以下是可能的。最后，采用不同功率的飛秒激光脈沖對AAP光纖進行了泵浦，均得到了超連續(xù)譜展寬。其中，輸入5mW脈沖時，頻譜展寬為3000nm，覆蓋了3μm～5μm波長區(qū)域。說明AAP光纖雖未達到嚴格的微納光纖定義標