隨著計算機網絡及數據傳(chuan) 輸業(ye) 務的持續發展，人們(men) 對通信容量和係統擴展的需求不斷增加。光纖作為(wei) 一種高速傳(chuan) 輸數據的載體(ti) ，其国产成人在线观看免费网站領域已經覆蓋到現代社會(hui) 各個(ge) 領域。其中光纖技術領域內(nei) 發展快zui的是石英光纖，但石英玻璃的工作波長受其材料紅外截止波長的限製，使其zui長工作波長隻能達到2 μm左右，導致其在中紅外波段的国产成人在线观看免费网站受到較大地限製。而大氣的第二通信窗口(3-5 μm)和第三窗口(8-12 μm)在分子檢測及遙感測試等方麵的国产成人在线观看免费网站目前越來越受到重視。因此，碲酸鹽玻璃、鹵化物玻璃及硫係玻璃等透過波長可以超過4 μm的玻璃材料成為(wei) 了研究者們(men) 的關(guan) 注重點。其中，硫係玻璃因其具有you秀的中、遠紅外透過性能(zui高可達25 μm)，高折射率(2.0-3.5)，高非線性折射率係數(可達石英材料的100-1000倍)及優(you) 良的熱穩定性，受到紅外玻璃材料及国产成人在线观看免费网站研究的廣泛關(guan) 注。硫係玻璃光纖由於(yu) 其獨特的光學特性，在紅外波段的激光能量傳(chuan) 輸，醫療檢測，光纖傳(chuan) 感等領域具有廣泛的国产成人在线观看免费网站前景，同時這些領域也越來越需要具有優(you) 異性能的硫係玻璃光纖及光纖器件。
中紅外硫係玻璃光纖及器件
近年來由於(yu) 激光技術的迅速發展，促進了傳(chuan) 輸光譜範圍由紫外向紅外區域的發展，開發出多種中遠紅外光纖材料，常用的紅外光纖主要有硫係玻璃光纖，氟化物光纖、重金屬氧化物光纖。其中硫係玻璃光纖因具有較寬的透過光譜、良好的機械性能、穩定的物化性能，而成為(wei) 目前zui受關(guan) 注的紅外光纖。硫係玻璃光纖是基於(yu) 硫係玻璃製備而成，其中硫係玻璃是以硫族元素S硫、Se硒、Te碲(元素周期表VI A族)元素為(wei) 基質材料，再加入一定配比的元素形成的無機玻璃。與(yu) 傳(chuan) 統的氧化物玻璃相比，硫係玻璃具有較寬的紅外透光範圍(0.5 ~25 μm)、 較低的振動聲子能量(< 350 cm-1)、較高的線性和非線性折射率(n0 = 2.0 ~ 3.5， n2 = 2 ´ 10 -18 ~ 2 ´ 10 -17 m2 /W)、超快的非線性響應(響應時間< 100 fs)[1]，且玻璃成分和性能連續可調，在中長波紅外波段具有良好的透過率和較高的非線性。因此被看作是製備中紅外光學器件和非線性光學器件的zui佳候選材料之一，在紅外傳(chuan) 輸、非線性光學、紅外激光、半導體(ti) 等領域都受到了廣泛的關(guan) 注和深入地研究。硫係玻璃為(wei) 主導的硫族元素玻璃引起的研究熱潮，不僅(jin) 促進了紅外技術的進步，也實現了硫係玻璃的商業(ye) 化。從(cong) 而衍生出許多種類的硫係玻璃光纖及光纖器件。
(1) 硫係玻璃光子晶體(ti) 光纖
硫係玻璃光子晶體(ti) 光纖又稱硫係玻璃微結構光纖或硫係玻璃多孔光纖(簡稱硫係PCF)。由於(yu) 其較高的非線性而備受關(guan) 注，具有許多重要的国产成人在线观看免费网站，如超連續譜、全光開關(guan) 、拉曼放大和波長變換等。硫係PCF纖芯很小，且占空比(包層橫截麵中氣孔總麵積與(yu) 孔壁總麵積之比)很高(如圖1)，可以把光很好地限製在纖芯裏。包層的特殊結構使得它與(yu) 傳(chuan) 統結構光纖相比具有一些獨特的光學特性，如無截止單模，色散可控，高雙折射，高非線性，大模場等。
圖1 硫係玻璃光子晶體(ti) 光纖結構[2]
硫係PCF解決(jue) 了傳(chuan) 統單模光纖放大器因纖芯過細導致高功率下產(chan) 生非線性效應，引起光纖端麵損傷(shang) 的不足，對於(yu) 大功率光纖放大器、高功率激光傳(chuan) 輸等国产成人在线观看免费网站領域具有重大的意義(yi) 。
（2）耦合器
光纖耦合器可將輸入信號的不同波長成分從(cong) 不同輸出端口分離出來，或將多個(ge) 不同波長的輸入信號混合成單個(ge) 輸出，其對光場(分束比)的調控由光纖纖芯中傳(chuan) 播光之間的模式重疊長度和纖芯間的距離決(jue) 定。基於(yu) 硫係玻璃光纖製備的光纖耦合器在未來的中紅外通信、激光、傳(chuan) 感等領域均有重要的国产成人在线观看免费网站前景。
（3）光纖合束器
光纖合束器是實現高功率激光的核心元器件，可解決(jue) 單個(ge) 激光器功率進一步提升所遇到的瓶頸問題。光纖合束技術是通過將多根光纖經過拉錐實現合束，這樣可以實現結構緊湊、魯棒性好的高功率光纖器件。光纖合束器可將多個(ge) 中等功率的激光器進行功率合成，以獲得更高功率的激光輸出，能較好解決(jue) 單個(ge) 激光器由於(yu) 非線性效應、光纖端麵損傷(shang) 、熱透鏡效應等因素存在功率瓶頸的限製。基於(yu) 硫族元素(硫、硒、碲)形成的硫係玻璃是能夠覆蓋中紅外2 μm以上zui寬波段的光纖材料，是製造中紅外光纖合束器zui理想的選擇。
圖2 光纖合束技術示意圖
（4）光纖傳(chuan) 像束
光纖傳(chuan) 像束是將數目不等的光纖單絲(si) 按一定規則排列，實現將圖像從(cong) 一端傳(chuan) 輸到另一端的一種無源光學器件。傳(chuan) 像束繼承了光纖體(ti) 積小、質量輕、易彎曲的特點，使得光學結構設計的自由度大大提高。另外，通過對端麵光纖排列的設計，還可容易實現圖像的旋轉、縮放、分解和重組。基於(yu) 硫係玻璃光纖的紅外傳(chuan) 像束，通過與(yu) 紅外探測器聯用，可實現對標的物紅外圖像的捕獲，這在戰地態勢感知、偽(wei) 裝識別、導彈預警等方麵具有重要的国产成人在线观看免费网站價(jia) 值。
目前，硫係玻璃光纖已經在紅外激光傳(chuan) 輸、紅外成像、生物傳(chuan) 感、中紅外拉曼光纖激光等方麵獲得了国产成人在线观看免费网站，未來在中紅外全光纖激光器方麵也具較大国产成人在线观看免费网站潛力。發展硫係玻璃光纖及光纖器件具有重要的科學價(jia) 值和国产成人在线观看免费网站前景。
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[1]郭海濤,崔健,許彥濤等.低損耗硫係紅外光纖製備及其国产成人在线观看免费网站研究進展[J].激光與(yu) 光電子學進展,2019,56(17):93-111.
[2]周鵬,劉永華,趙華等.硫係玻璃光纖的研究進展[J].矽酸鹽通報,2017,36(S1):58-63.DOI:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2017.s1.013.
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