环烯烃共聚物空芯微结构太赫兹光纤的设计与制造-论文.pdf

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1、第43卷第6期红外与激光工程2014年6月V01．43NO．6InfraredandLaserEngineeringJun．2014环烯烃共聚物空芯微结构太赫兹光纤的设计与制造姬江军，孔德鹏，马天，何晓阳，陈琦，王丽莉(1．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，陕西西安710119；2．中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳621900)摘要：以环烯烃共聚物(cyclic．olefincopolymer，coc)材料为基质，设计、制造了一种空芯多孔包层太赫兹(THz)纤维。利用comsol软件模拟了芯径为6InlTl的光纤在0．

2、2—1．5THz波段的损耗特性，结果表明：在0．85一1．5THz波段存在多个低损耗频带，而且在0．85—1．1THz波段有低于3dB／m的三个窗口；特别是在0．99THz，损耗达到0．208dB／m。芯径为3nlln、4．8lain和6Illnl的光纤在0．8一1．5THz波段的损耗特性对比分析表明：该COC微结构多孔包层空芯纤维的损耗随着光纤外径的增加而减小。把设计的太赫兹纤维外径放大7倍达到7cm，据此设计制造了光纤预制棒成型专用模具。借助热挤出成型方法得到了结构完整、孔洞表面光滑，长度为22cm的空芯多孔包层预制棒。利用该实验室独有的微结构光纤拉丝塔，

3、成功获得了微结构保持完好的光纤样品。损耗分析结果表明：6mill芯径的光纤样品在1．27THz的平均损耗为2．175dB／m，与该频率的理论损耗(1．95dB／m)接近。关键词：微结构太赫兹纤维；空芯波导；抗共振反射；损耗特性；环烯烃共聚物中图分类号：0439文献标志码：A文章编号：1007—2276(2014)06—1909—05Designandfabricationofcyclic-olefincopolymerbasedhollow．coremicrostructuredterahertzfiberJiJiangjun，KongDepeng，MaTia

4、n，HeXiaoyang2，ChenQi2，WangLili(1．StateKeyLaboratoryofTransientOpticsandPhotonics，XianInstituteofOpticsandPrecisionMechanics，ChineseAcademyofSciences，Xian710119，China；2．InstituteofElectronicEngineering，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900，China)Abstrct：Ahollow—coreporousmi

5、crostructuredterahertzfiberbasedonTopascyclic—olefinpolymer(COC)wasdesignedandmanufactured．Thelosscharacterisficsofanopticalfiberwithouterdiameter10mnlwassimulatedusingcomsolsoftwareinthe0．2—1．5THzband．Thereareseverallow-lossbandsinthe0．85—1．5THz，andtherearethreewindowsinwhichthelos

6、sislowerthan3dB／minthe0．85-1．1THzband，thelossisabout0．208dB／mespeciallyinthe0．99THz．Bycomparingthelosscharacteristicsofthefiberwithcorediameterof3Him，4．8mmand6mlnin0．8-1．5THzband，thelosswasreducedwithincreasingthediameter．TheouterdiameterofdesignedTHzfiberwasenlargedto7cm，andadedica

7、tedmoldwasdesignedformanufacturingpreform．A22cmlongTHzfiberpreformwithastandardstructureandsmoothsurfacewasmanufacturedbythehotextrusionmoldingmethod．Finally，收稿日期：2013—10—05；修订日期：2013—11—10基金项目：国家自然科学基金(61275106，61108061)作者简介：姬江~(1987一)，男，硕士生，主要从事太赫兹波导器件的研究。Email：JJJhit@163．com导师简介：

8、王丽莉(1957一)，女，博士，研究员