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微结构光纤制备工艺的研究

作者：马景瑞 Publish: 2007-7-30 Hits:-

【中文题名】

微结构光纤制备工艺的研究

【英文题名】

The Research on the Fabrication of Microstructure Fiber

【学科专业】

光学工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-7-30

【中关键词】

微结构光纤,制备,预制棒,拉制温度,空气孔形变,

【英关键词】

Microstructure Fiber,Fabrication,Preform,Drawing Temperature,Hole Distortion,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电设备、电信设备>馈线设备（传输线和波导）>光纤传输线、光缆>

【论文摘要】

微结构光纤(也被称为光子晶体光纤或多孔光纤),就是在二维光子晶体纵向制造线缺陷作为纤芯的光波导。微结构光纤有着传统光纤无法比拟的优越性,可以用于高功率光传输、高功率激光器;还可以解决当前限制光通信网络速度和容量的问题,在很大范围内取代传统光纤。目前,国际上已有许多单位对微结构光纤进行研究,但是,一般都处于理论阶段,对于微结构光纤的制备鲜有报道。本论文结合以上背景,主要进行了以下几个方面的研究:首先综述了国内外微结构光纤研究的发展状况,在对微结构光纤各种制备方法的深入分析基础上,分析了各自的优缺点并确定适用于不同光纤的制备方法。建立了光纤精密拉丝系统,在实验中,该系统具有拉丝精度高、性能稳定的特点,能够满足微结构光纤拉制的要求。采用该系统对纯石英玻璃和非石英玻璃(如SF6玻璃)进行了微结构光纤的拉制实验,建立了可行的制备技术工艺路线,研究了微结构光纤制备的优化工艺条件,解决了包层孔塌陷等关键问题,提出了惰性气体施压工艺,最终制备出了结构规则的微结构光纤,初步获得了稳定的制备工艺。本文以拉丝条件对微结构光纤的影响和拉制过程中的理论分析为基础,对微结构光纤和预制棒之间的关系进行了理论计...

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-10
第1章绪论	10-18
1.1 选题背景	10-11
1.2 光子晶体概述	11-13
1.2.1 光子晶体的基本概念	11-12
1.2.2 光子晶体的制备	12-13
1.3 微结构光纤概述	13-17
1.3.1 微结构光纤的导光原理	13-14
1.3.2 微结构光纤的理论分析	14-15
1.3.3 微结构光纤的特性	15-16
1.3.4 国内外研究现状	16-17
1.4 本论文的主要研究内容和结构安排	17-18
第2章微结构光纤的制备技术	18-35
2.1 引言	18
2.2 微结构光纤的制备方法	18-28
2.2.1 堆积法	18-20
2.2.2 挤压法	20-21
2.2.3 超声波打孔法	21-22
2.2.4 熔合－酸腐蚀法	22-24
2.2.5 溶胶－凝胶法	24-25
2.2.6 模具铸件法	25-28
2.3 微结构光纤的制备总结	28-34
2.3.1 空芯微结构光纤	28-30
2.3.2 高双折射微结构光纤	30-31
2.3.3 高非线性微结构光纤	31-32
2.3.4 大模场面积微结构光纤和高数值孔径微结构光纤	32-33
2.3.5 微结构光纤器件	33-34
2.4 本章小结	34-35
第3章利用堆积法对微结构光纤制备的研究	35-50
3.1 引言	35
3.2 微结构光纤的制备流程	35-36
3.3 关于堆积法制备微结构光纤的研究	36-44
3.3.1 结构设计和材料选择	37-40
3.3.2 堆积法制作预制棒	40-42
3.3.3 温度、速度和气压控制下微结构光纤的拉制	42-43
3.3.4 几何尺寸的测试及涂覆收丝	43-44
3.4 关于特殊纤芯微结构光纤的制备工艺研究	44-46
3.4.1 掺杂多芯微结构光纤的制备	44-45
3.4.2 小纤芯微结构光纤的制备	45-46
3.5 微结构光纤端面图	46-49
3.6 本章小结	49-50
第4章微结构光纤制备中的问题分析	50-61
4.1 引言	50
4.2 控制参数对MSF 的影响	50-56
4.2.1 关于微结构光纤拉制过程中毛细管形变的分析	50-53
4.2.2 表面张力、材料粘度等参数对微结构光纤的影响	53-56
4.3 预制棒制作对MSF 结构的影响	56-57
4.4 惰性气体施压工艺的理论与实验分析	57-59
4.5 本章小结	59-61
第5章微结构光纤理论模型的建立及实验分析	61-72
5.1 引言	61
5.2 微结构光纤及其预制棒之间理论模型的提出	61-62
5.3 微结构光纤模型的设计	62
5.4 微结构光纤及其预制棒之间理论模型的建立	62-68
5.4.1 拉制参数对微结构光纤制备的影响	63-64
5.4.2 对高温炉中的预制棒进行受力分析	64-68
5.5 计算结果及实验分析	68-69
5.6 本章小结	69-72
参考文献	72-77
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果	77-78
致谢	78-79
作者简介	79

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.344877



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