新型挤压法制备硫系玻璃光纤及其性能研究

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1、光电子·激光第２５卷第６期２０１４年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ·ＬａｓｅｒＶｏｌ．２５Ｎｏ．６Ｊｕｎｅ２０１４新型挤压法制备硫系玻璃光纤及其性能研究徐会娟１，王训四１＊，聂秋华１，朱敏鸣１，姜晨１，廖方兴１，张培全１，张培晴１，戴世勋１，徐铁峰１，陶光明２（１．宁波大学红外材料与器件实验室，浙江宁波３１５２１１；２．美国中弗罗里达大学光学中心，美国奥兰多３２８１６）摘要：选用组分为Ｇｅ１５Ｓｂ２０Ｓ６５和Ｇｅ２５Ｓｂ５Ｓｅ７０的两组硫系玻璃，制备了多种尺寸的高质量硫系玻璃

2、，分析了两组玻璃的物理、热学和光学性能；利用复合层叠挤压法制备了硫系玻璃光纤预制棒，避免了钻孔法或其他机械加工引起的预制棒界面缺陷，且光纤端面结构可随模具尺寸自由设计，挤压后光纤预制棒结构整齐，内外界面整洁光滑；利用高温聚合物保护的预制棒具有良好的机械性能，用光纤拉丝机将具有保护层的预制棒拉制成光纤；利用普通光纤抛光机进行端面抛光，光纤端面结构均匀，界面无明显缺陷。傅里叶红外光纤光谱仪（ＦＴＩＲ）测试光纤损耗谱表明，在波长４．８μｍ处光纤的最低损耗为２．６３ｄＢ／ｍ。关键词：硫系玻璃；叠加挤压法；

3、光纤预制棒；红外光纤中图分类号：ＴＱ１７１．７７文献标识码：Ａ文章编号：１００５－００８６（２０１４）０６－１１０９－０６ＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｂａｓｅｄｏｎａｎｏｖｅｌｅｘｔｒｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄＸｕＨｕｉ－ｊｕａｎ１，ＷａｎｇＸｕｎ－ｓｉ１＊，ＮｉｅＱｉｕ－ｈｕａ１，ＺｈｕＭｉｎ－ｍｉｎｇ１，ＪｉａｎｇＣｈｅｎ１，ＬｉａｏＦａｎｇ－ｘｉｎｇ１，ＺｈａｎｇＰｅｉ－ｑｕａｎ１，ＺｈａｎｇＰｅｉ－ｑｉｎｇ１，ＤａｉＳｈｉ

4、－ｘｕｎ１，ＸｕＴｉｅ－ｆｅｎｇ１，ＴａｏＧｕａｎｇ－ｍｉｎｇ２（１．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｆｒａｒｅｄＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＤｅｖｉｃｅｓ，ＮｉｎｇｂｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｉｎｇｂｏ３１５２１１，Ｃｈｉｎａ；２．ＯｐｔｉｃａｌＣｅｎｔｒｅ，Ｃｏｌ－ｌｅｇｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｈｏｔｏｎｉｃｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｅｎｔｒａｌＦｌｏｒｉｄａ，Ｏｒｌａｎｄｏ３２８１６，Ｕ．Ｓ．Ａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｒｓｔｏｆａｌｌ，Ｇｅ１５Ｓｂ２０Ｓ６５ａｎｄＧｅ２５Ｓｂ５Ｓｅ７０ｂｕｌｋｃ

5、ｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｇｌａｓｓｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓｗｅｒｅｐｒｅ－ｐａｒｅｄａｎｄｔｈｅｉｒｐｈｙｓｉｃａｌ，ｔｈｅｒｍａｌａｎｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ａｎｏｖｅｌｃｏｅｘｔｒｕｓｉｏｎｍｅｔｈ－ｏｄｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅｔｈｅｆｉｂｅｒｐｅｒｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔａｃｋｅｄｂｉｌｌｅｔｏｆｍｕｌｔｉ－ｍａｔｅｒｉａｌ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐｒｅ－ｆｏｒｍｉｓｊａｃｋｅｄｗｉｔｈａｈｉｇｈｓｔｒｅｎ

6、ｇｔｈａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｏｌｙｍｅｒ．Ａｆｔｅｒｔｈａｔ，ｔｈｅｐｒｅｆｏｒｍｉｓｄｒａｗｎｉｎｔｏｆｉｂｅｒｗｉｔｈａｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄｆｉｂｅｒｄｒａｗｉｎｇｔｏｗｅｒ．Ｔｈｅｗｅｌｌ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｗｉｔｈｕｎｉｆｏｒｍａｎｄｃｌｅａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙａｎｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａｆｔｅｒａｗｅｌｌｐｏｌｉｓｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓ

7、ｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｌｏｓｓ．Ｔｈｅｌｏｗｅｓｔｏｐｔｉｃａｌｌｏｓｓｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｉｓ２．６３ｄＢ／ｍａｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ４．８μｍ．Ｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｆｉｂｅｒｆｉｅｌｄｗｉｌｌｂｅｂｅｎｅｆｉｔｅｄｖｅｒｙｍｕｃｈｂｙｔｈｉｓｎｏｖｅｌｆａｂ－ｒｉｃａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｇｌａｓｓ；ｓｔａｃｋｅｄｅｘｔｒｕｓｉｏｎ；ｆｉｂｅｒｐｒｅｆｏｒｍ；ｉｎｆｒａｒｅｄｏｐ

8、ｔｉｃａｌｆｉｂｅｒ１引言随着红外探测技术与激光技术的不断发展，用于红外激光传输的红外光纤材料的研究日显重要［１，２］。目前能满足上述条件的光纤材料有多晶卤化银光纤或红外硫系玻璃光纤。但是多晶卤化＊Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｎｓｉｗａｎｇ＠ｓｉｏｍ．ａｃ．ｃｎ，ｇｕａｎｇｍｉｎｇｔａｏ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ收稿日期：２０１３－１２－３０修订日期：２０１４－０２－２０基金项目：国家“９７３”计划（２０１２ＣＢ７２２７６０３）、国家科技部重大国际合作（２０１１ＤＦＡ１２０４０）、国家自然科学基