mcvd制造光纤预制棒沉积理论和光纤拉制实验的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文MCVD制造光纤预制棒的沉积理论与光纤拉制实验研究硕士研究生：刘冠宇指导教师：张涛副教授学科、专业：光学工程论文主审人：耿涛副教授哈尔滨工程大学2013年03月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文MCVD制造光纤预制棒的沉积理论与光纤拉制实验研究硕士研究生：刘冠宇指导教师：张涛副教授学位级别：工学硕士学科、专业：光学工程所在单位：理学院论文提交日期：2012年12月29日论文答辩日期：2013年03月16日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADisser

2、tationfortheDegreeofM.EngResearchondepositiontheoryduringMCVDbasedopticalfiberpreformmanufactureandfiberdrawingCandidate:LiuGuanyuSupervisor:AssociateProf.ZhangTaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:OpticalEngineeringDateofSubmission:Dec.29,2012DateofOralE

3、xamination:Mar.16,2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解

4、学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签

5、字）：日期：年月日年月日MCVD制造光纤预制棒的沉积理论与光纤拉制实验研究摘要从低损耗的石英光纤概念在1966年被高锟和霍克曼提出至今，光纤已经经历了近半个世纪的发展，其无论是在制作过程还是应用方面都已日臻成熟。我们通过现有的光纤制造技术可以制作出低衰减、高带宽、尺寸优良和机械性能良好的光纤产品。而且，光纤不仅被用于通讯领域，还被广泛应用在传感等方面。近年来，随着光子晶体光纤等具有特殊功能和用途的微结构光纤的出现，人们对新型微结构光纤的制作技术和工艺投入了越来越多的关注和大量的资金，以期待得到高效和精确的制作方案，早日实现大规模、批量化生产。

6、光纤预制棒制作过程作为光纤制造的关键步骤，其制作方法有多种，本文详述并对比了几种常见的预制棒制作工艺，其中的一种是改进的化学汽相沉积(MCVD)法，也是本论文中将重点介绍的方法，由于该技术易于实现，因此应用广泛。本文详细描述了使用MCVD设备制造一种新型的具有环形波导层的同轴双波导结构光纤预制棒的过程。仿真并且对比分析了新型热源与传统热源分别对预制棒加热时粒子的沉积过程，还仿真分析了塌陷过程中不同热源宽度对预制棒的影响。对预制棒中各种缺陷的现象、产生原因与消除方法进行了分析与验证。然后，对光纤预制棒制作过程中的离子扩散进行了分析，根据菲克定律

7、，建立了扩散模型、推导出光纤预制棒中的扩散方程并用对其进行了数值仿真，将仿真结果与实验测量值进行了对比验证与分析。最后，详细介绍了使用实验室自制的多功能光纤拉丝塔拉制新型同轴双波导光纤的过程。对拉丝过程中各个步骤的操作方法和参数进行了细致的描述与分析。对拉制出的同轴双波导光纤的折射率曲线进行了测量，并对光纤的缺陷产生原因进行了分析。而且还对此新型同轴双波导光纤的应用进行了介绍与展望。本文的研究旨在减少微结构光纤的结构缺陷，提高制作过程的可控性，增加微结构光纤制作过程的可重复性，为日后微结构光纤的大规模工业化生产提供相应了理论基础与技术支持。关

8、键词：同轴双波导光纤；光纤预制棒；MCVD工艺；粒子沉积；离子扩散；光纤拉制MCVD制造光纤预制棒的沉积理论与光纤拉制实验研究ABSTRACTIthasbeenal