新型红外传感用硫系玻璃光纤的研制

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1、-独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的声明本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允

2、许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)签名：___________导师签名：___________日期：____________----万方数据----宁波大学硕士专业学位论文新型红外传感用硫系玻璃光纤的研制摘要硫系玻璃具有优良的红外透过性能，较佳的成纤能力以及良好的化学稳定性、抗腐蚀性。因此硫系玻璃成为红外领域中应用比较广泛的材料。以硫系玻璃为基质材料制备的光纤，经过锥形化处理之后可以应用于气体浓度分析、化学传感、环境监测、生物学

3、、医疗等领域。因此探索研究新型红外传感用的硫系玻璃光纤对人们日常生活有着重要意义。本文以Ge-Sb-Se体系玻璃作为主要研究对象，研究了Ge-Sb-Se玻璃系统的成玻性能、热学性能、光学特性、玻璃结构，并分别就Ge、Sb含量的变化分析了各个参数的变化情况。利用制备的Ge15Sb10Se75硫系玻璃拉制了硫系光纤并进行锥化实验，最后测试了光纤的红外透过光谱，得出硫系玻璃光纤的各项参数符合红外传感应用的需求。第一章绪论主要概述了Ge-Sb-Se玻璃的研究历程以及红外硫系光纤传感器的发展情况，结合硫系玻璃的特性总结出在基质材料制

4、备方面、硫系光纤的制备、光纤传感实验等三个方面的难点，依据这三个难点确定研究内容。第二章介绍了硫系玻璃相关的基础理论，包括材料的热学特性、光学特性、光学带隙、网络结构等理论以及光纤的导光与损耗的理论。第三章介绍了硫系光纤红外传感的原理，并对FEWS和锥形光纤的理论进行阐述，提出了提高传感灵敏度的途径，即光纤锥形化。第四章介绍从硫系玻璃和硫系光纤的制备方法，以及样品的热学性能、光学性能的测试方法，最后介绍了锥形光纤的拉制方法。第五章对制备的Ge30-xSbxSe70（x=15,20,25）和Ge15SbxSe85-x（x=5

5、,10,15,20,25）两个系列的玻璃性能进行了研究分析，并讨论了Ge、Sb含量对硫系玻璃的成玻性能、热稳定性、红外透过性等影响规律。第六章根据最佳成纤能力选定Ge15Sb10Se75的硫系玻璃作为光纤的基质材料，制备了预制棒和拉制光纤的实验，同时利用熔融拉锥和化学腐蚀完成锥形光纤的制备。并利用Ge15Sb10Se75锥形光纤进行了传感实验，检测了不同浓度的乙醇溶液。最后总结了Ge-Sb-Se玻璃以及光纤制备存在的问题和改进的方向。-I-----万方数据----新型红外传感用硫系玻璃光纤的研制关键词：硫系玻璃光纤，热学性

6、能，光学特性，光纤隐失波光谱法，锥形光纤-II-----万方数据----宁波大学硕士专业学位论文DevelopmentofnewinfraredsensorwithchalcogenideglassfiberAbstractChalcogenideglasshasexcellentinfraredtransmission，betterfiber-formingabilityandstrongchemicalstability,goodcorrosionresistance.Sothechalcogenideglassbec

7、omemorewidelywhichisusedinthefieldofmaterialinfrared.Chalcogenideglassisusedassubstratematerialsofopticalfibers,iftheopticalfibersistaperedwhichcanbeappliedingasconcentrationanalysis,chemicalsensing,environmentalmonitoring,biological,medicalandotherfields.Sotherew

8、illbesignificantforpeople'sdailyliveswhenwestudyonthenewkindofchalcogenideglassfibersforinfraredsensor.ThisthesisfoucesonGe-Sb-Seglassasthemainresearcho