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)展以及對高品質(zhì)光波導需求的增加，人們正在努力尋找高品質(zhì)光波導的新材料和新方法?；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值，同時對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方面：
　　1.在波

2、導制備部分，首次提出利用離子交換法制備玻璃光纖波導。主要從基于離子交換制備玻璃光纖波導的物理機理出發(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，并對實驗樣品做了EDX和SEM測試，以了解離子交換后銅元素的含量和分布。通過通光實驗和傳輸損耗實驗，證明該玻璃波導的最小的傳輸損耗為1.120dB/cm。同時，對銅離子交換玻璃光纖的光譜通過實驗樣品進行研究，實驗樣品的熒光范圍在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)用價值。
　　2.對離子交換后的玻璃光纖波導進行了WGM的理論模擬。從玻璃光纖波導的本征方程出發(fā)，模擬了該波導的傳播常數(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