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摘要：硫系玻璃具有良好的红外透光性、较低的振动声子能量、较高的非线性折射率、较小的光学带隙等优点，所以被广泛运用于红外传输、红外激光、非线性光学等领域。然而高质量的光纤预制棒很难制备；另外，硫系玻璃光纤的机械性能较差，影响了光纤的应用。本文采用了堆积挤出法制备了高质量的As40Se60/As38Se62光纤预制棒，利用高机械性能热塑性聚合物聚醚酰亚胺（PEI）作为光纤保护层，大幅提高了硫系玻璃光纤的机械性能。所得光纤在2-8μm透光良好，背景损耗约4dB/m，抗拉强度为约为80.2 MPa，最小弯曲半径约为7.3mm。34352
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毕业论文关键词：硫系玻璃 光纤 堆积挤出法 机械性能 光纤损耗
Fabrication of infrared chalcogenide fibers
abstract： Chalcogenide Glasses have been widely used in many fields such as infrared transmission, infrared lasers and nonlinear optics, due to their good infrared transparency, low vibrational phonon energy, high nonlinear refractive index, and narrow optical bandgap. However, high-quality fiber perform is hard to be prepared. Besides, chalcogenide fibers show inferior mechanical property, which limits their applications. In this paper, high-quality As40Se60/As38Se62 fiber preform was prepared by a stacked extrusion method. The mechanical property of the fiber was remarkably improved by using a high-strength thermoplastic polyetherimide (PEI) as the protecting layer. The fabricated fiber show good transparency in the 2-8μm spectral region, the background loss is about 4dB/m, the tensile strength is about 80.2MPa and the minimum bending radius is about 7.3mm.
Key words：Chalcogenide glasses Fibersstaked extrusion mechanical property Optical fiber loss
目录
摘要..Ⅰ
目录..Ⅱ
1. 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 As-Se玻璃光纤的研究进展 2
1.3 课题提出 3
2. 实验方法和测试手段 5
2.1 样品的制备 5
2.1.1 样品的制备 5
2.1.2石英管的选取和预处理5
2.1.3 称料以及预处理..6
2.1.4真空封接6
2.1.5熔制和退火..7
2.2 样品的分析与测试 8
3. As2Se3硫系玻璃及光纤的制备
3.1.引言 10
3.2实验 10
3.2.1玻璃和光纤的制备..10
3.2.2玻璃烧制10
3.2.3制备光纤预制棒11
3.2.4拉制光纤12
3.3 测试与性能分析 13
3.3.1 玻璃性质..13
3.3.2 光纤性质..16
3.4 光纤机械性能测试 18
3.4.1 抗拉强度..18
3.4.2 弯曲半径..18
3.4.3 结果处理..18
4 总结 21
致 谢 22
参考文献 23
1.绪论
1.1引言
硫系玻璃是指以元素周期表中第VIA 主族元素S、Se、Te为主、并引入一定量其它金属或非金属元素形成的非晶态材料。由于具有较好的红外透光性、较低的振动声子能量、较高的非线性折射率、较小的光学带隙等，硫系玻璃在红外传输、红外激光、非线性光学等领域受到了广泛关注[1]。硫系玻璃最突出的优点是它们在中红外波段具有优异的红外透光性能，块体硫化物、硒化物和碲化物玻璃的透光范围分别为0.7-10μm, 1-14μm和2-20μm，相应硫系光纤的透光范围分别为1.5-6μm，2-8μm和4-12μm。
硫系光纤在红外对抗（2-5μm）、热像素传送(8-12μm)、激光功率传输(3-12μm)、化学和生物传感 (3-12μm)、空间探测(>2μm) 等领域均具有重要的应用背景和潜力。例如，用低损耗红外传输光纤取代红外系统中的散装光学元件可大大降低系统体积和重量，提高系统稳定性和实用性；红外传输光纤束可在受限狭小空间和较强电磁辐射环境下传送热像素，实现医学、工业和军事上的高质量热成像；红外光纤还可用于CO (5.4μm) 和CO2(10.6μm) 激光功率传输实现能量的远距离操控；由于绝大多数化学和生物分子的指纹振动吸收波长位于2-20μm中红外区域，红外传输光纤已被用于化学和生物传感，并延伸至对地球外行星环境和生命的探测。