空芯光纖工藝制作與傳輸特性的研究.pdf

1、空芯光纖在激光能量傳輸、紅外熱像傳輸和檢測(cè)等方面有很好的應(yīng)用和發(fā)展前景。它具有紅外傳輸損耗小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、柔韌性好等顯著的優(yōu)點(diǎn)。空芯光纖根據(jù)其內(nèi)部材料和結(jié)構(gòu)的不同，可以分為泄漏型和全反射型。介質(zhì)——金屬膜結(jié)構(gòu)的空芯光纖是近年來(lái)研究中常見(jiàn)的泄漏型空芯光纖。這種光纖在中紅外波段(2～12μm)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)Nd：YAG、Er：YAG、CO和CO2激光都實(shí)現(xiàn)了低損耗特性和較大的功率閾值。
　　多層介質(zhì)膜空芯光纖的研究已成為近些年

2、該領(lǐng)域的主要熱點(diǎn)之一。本論文針對(duì)多層膜介質(zhì)——金屬結(jié)構(gòu)的泄漏型空芯光纖，圍繞著泄漏型空芯光纖的傳輸損耗、傳輸特性和制作工藝進(jìn)行了理論討論及實(shí)驗(yàn)分析。
　　本文提出了一種計(jì)算多層介質(zhì)膜空芯光纖損耗譜特性的方法。理論分析了介質(zhì)——金屬膜結(jié)構(gòu)紅外空芯光纖的傳輸特性，討論了金屬層、介質(zhì)層等各種因素對(duì)空芯光纖傳輸損耗的影響，將介質(zhì)層數(shù)、介質(zhì)材料特性、介質(zhì)材料色散、介質(zhì)表面粗糙度等因素引入理論計(jì)算后，能準(zhǔn)確計(jì)算多層介質(zhì)膜空芯光纖的損耗譜特性，

3、與實(shí)際測(cè)量譜有很好的一致性。
　　根據(jù)理論計(jì)算模型，提出了一種能有效評(píng)價(jià)實(shí)際多層介質(zhì)膜泄漏型空芯光纖膜厚的方法。通過(guò)對(duì)理論計(jì)算模型和實(shí)測(cè)損耗譜曲線的分析，在制作工藝過(guò)程中能利用該方法估算出每層介質(zhì)膜膜厚。相比其他介質(zhì)膜厚度的估算方法，該方法能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)多層介質(zhì)膜膜厚和有效指導(dǎo)制作工藝。
　　在理論指導(dǎo)下，通過(guò)液相鍍膜法，成功制備了SiO2/Agl/SiO2/Ag三層介質(zhì)膜——金屬空芯光纖，在目標(biāo)波長(zhǎng)5.3μm實(shí)現(xiàn)了低損耗特