PCVD單模光纖的材料組成、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文PCVD單模光纖的材料組成、結(jié)構(gòu)與性能研究姓名：韓慶榮申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：趙修建20061201武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文為了探討光纖中的缺陷對(duì)光纖性能的影響，在簡(jiǎn)單分析石英玻璃結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，介紹和分析了氫損產(chǎn)生的機(jī)理和測(cè)試方法。研究表明，加速測(cè)試氫損可通過(guò)增加H2的分壓(濃度)和提高反應(yīng)溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中使用熱加速氫損測(cè)試，在O0latin的H2，70。C的測(cè)試條件時(shí)，可大大縮短氫損的周

2、期，實(shí)驗(yàn)表明820小時(shí)的氫損過(guò)程是適宜的。使用熱加速氫損測(cè)試，在820小時(shí)的氫損過(guò)程中，對(duì)1240rim造成的附加衰減在O03006dB／km左右。熱加速氫損測(cè)試結(jié)果表明，PCVD單模光纖中存在NBOHCs和si—E’缺陷，但siE’缺陷會(huì)自行愈合。實(shí)驗(yàn)表明，光纖的氫損隨拉絲速度的增加而增大。氘氣處理低水峰光纖，可有效減小乃至消除光纖在1383nm處的氫損。且這種抗損性能不隨時(shí)間的增加而弱化，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。為了通過(guò)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)

3、計(jì)以提高PCVD單模光纖的性能，通過(guò)理論分析和計(jì)算，建立了粘度匹配模型。充分發(fā)揮PCvD的工藝優(yōu)勢(shì)，將光纖的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料組成及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，是確保PCVD光纖優(yōu)良性能的基礎(chǔ)在實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在材料組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，采用Ge02和F的共沉積，并遵循功能梯度材料的設(shè)計(jì)，在使各層粘度匹配的同時(shí)，熱應(yīng)力得到緩和，在光纖制造的后續(xù)工藝中，光纖中就不易產(chǎn)生殘余熱應(yīng)力和斷鍵，從而降低了光纖的PMD、提高了其抗氫損和抗彎曲

4、等特性。將PCVD低水峰光纖制造技術(shù)、粘度匹配和功能梯度的材料組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引入彎曲不敏感光纖的設(shè)計(jì)與制造，使光纖不僅在12601625nm具有低的衰減和良好的色散特性及抗氫損性能，還具有優(yōu)異的抗彎曲性能。這種光纖在FnH系統(tǒng)中不僅能與普通t2652光纖完全兼容作為信息傳輸介質(zhì)，還可以用在器件上實(shí)現(xiàn)器件的小型化。此外，采用紫外截止的摻雜石英玻璃作為預(yù)制棒的部分外包，可有效阻止在拉絲過(guò)程中高能進(jìn)入光纖芯層進(jìn)而在光纖中產(chǎn)生的缺陷，從而有利于