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大模场Er^(3+)/Yb^(3+)共掺锥形微结构光纤1.5μm激光特性

发光学报 2022年第4期43卷 509-517页

作者：王玲玲许鹏飞周德春山西能源学院能源与动力工程系山西晋中030600 长春理工大学材料科学与工程学院吉林长春130022

采用全矢量有限元法设计了一种大模场双包层微结构光纤及锥形波导结构。采用复丝拉制方法制备了成分为45Bi_(2)O_(3)-29GeO_(2)-15Ga_(2)O_(3)-10Na_(2)O-1CeO_(2)的大模场双包层微结构光纤,纤芯直径为70μm,内包层的占空比为0.25,模场... 详细信息

采用全矢量有限元法设计了一种大模场双包层微结构光纤及锥形波导结构。采用复丝拉制方法制备了成分为45Bi_(2)O_(3)-29GeO_(2)-15Ga_(2)O_(3)-10Na_(2)O-1CeO_(2)的大模场双包层微结构光纤,纤芯直径为70μm,内包层的占空比为0.25,模场面积约为3014.8μm^(2)。采用熔融拉锥技术制备了纤芯直径为17.5μm、有效模场面积为206.47μm^(2)的锥形光纤。在980 nm泵浦下研究了微结构光纤及其锥体的激光特性。结果表明,拉锥后微结构光纤的激发光谱中心波长由1550.2 nm向短波漂移至1546.9 nm,而输出激光光束质量因子M^(2)由3.45±0.03显著减少至1.16±0.01。拉锥前后的斜率效率分别达到10.29%和9.70%。研究结果表明,拉锥可有效改善大模场双包层有序微结构光纤的激光输出模式,拉锥后的激光输出具有良好的单模特性。该项技术研究结果为大模场、高功率的激光光纤材料制备提供了新的技术途径。

关键词： Er^(3+)/Yb^(3+)共掺微结构光纤光锥模场 1.5μm激光特性

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微结构聚合物光纤规模化制造与应用技术最新研究进展

微结构聚合物光纤规模化制造与应用技术最新研究进展

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全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议

作者：王丽莉中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

主要介绍西安光机所在微结构聚合物光纤技术领域取得的最新研究进展。其中包括光纤预制棒规模化制造技术、大尺寸预制棒拉丝技术、孔洞修饰型微结构光纤、微结构光纤面板光锥及传像束、以及微结构光纤型太阳能综合利用结构材料等。光纤... 详细信息

主要介绍西安光机所在微结构聚合物光纤技术领域取得的最新研究进展。其中包括光纤预制棒规模化制造技术、大尺寸预制棒拉丝技术、孔洞修饰型微结构光纤、微结构光纤面板光锥及传像束、以及微结构光纤型太阳能综合利用结构材料等。光纤预制棒制造技术是光纤制造技术的核心技术之一,其利润约占整个产业链利润的85%。预制棒对光纤的性能、质量起着决定性作用。西安光机所从2004年以来,在MPOF制造技术上大胆创新,一开始就把研究重点放在预制棒的规模化制造技术上,尝试用预聚物浇注成型法、反应性挤出成型法、热塑性粒料直接热融挤出法制造聚合物微结构光纤预制棒。现在可以用后两种方法制造高质量预制棒,预聚物浇注成品率有50%左右,粒料挤出成品率可达85%以上。聚合物光纤制作的第二步是拉丝,我们从2005年开展聚合物光子晶体光纤规模化制造技术的研究,针对MPOF预制棒尺寸大的特点,自行设计并制作了集拉棒拉丝于一体的双工位MPOF制造系统,系统高12米,拉伸速度在1～50m/min范围可自由调控,拉伸温度在150-500℃范围可自由调控,计米长度可达5千米,光纤的直径可通过改变拉伸速度和送棒速度自由调控,光纤最小直径可达100μm,空气孔直径最小可以保持在2μm以内,丝径的波动范围在±10μm。为拓展MPOF的应用领域,我们尝试镶嵌金属微纳米粒子管、各种半导体氧化物纳米粒子管以及高分子薄膜到MPOF孔洞中,得到孔洞修饰型MPOF,可用于制作电子-光子双传输复合纤维材料、光学化学传感器等。微结构光纤面板、光锥与传像光纤是微结构光纤在传像技术上应用的新方向,结合聚合物微结构光纤技术,我们已经初步制作出聚合物微结构光纤面板和传像光纤,并力争进一步提高传像质量和传输距离。以纳米TiO光催化剂修饰的大直径微结构光纤,可以构筑新型光纤式太阳光增敏的废气废水处理机。我们提出采用具备一定强度及柔韧性微结构光纤阵列孔道内壁负载TiO,能构筑新型光催化废气废水净化处理器系统,不但可以大大提高催化剂的负载面积,而且采用侧面入射太阳光设计。这样就可以实现高效长距离吸收太阳光,使TiO光催化反应器易安装成挂壁式,床式,使实用化成为可能。我们还设计将微结构光纤规模化制造技术、可挠性天然色素增敏的太阳能电化学电池技术与太阳能热水器技术融合,构成光纤式太阳能利用装置。我们现在正在研发这种热-电两方面获取太阳能的新型太阳能源转换装置。

关键词：微结构聚合物光纤微结构光纤光锥微结构光纤面板微结构光纤式太阳能利用装置

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