1. 研究目的与意义（文献综述）
光纤是光波导纤维的简称，在过去的几十年中，这种低损耗的玻璃纤维大大的推动了全球通信的发展，革命性的改变了人们的生活和生产交流方式。也正是因为如此，由于“设计光纤传输的突出性成就”，华人科学家高锟荣获2009年诺贝尔物理学奖；光纤已经构成了支撑全球信息交换的环路系统，在该环路系统中，包含了大量的光子器件和电子器件；相对于电子器件而言，现有的光子器件占用空间都比较大，而且造价更为高昂。但是另一方面，相对于光学器件，电子器件的起步较早，电子芯片的微型化程度较高，单位芯片上的集成度已经达到了一个很高的水平；但是芯片间的电信号传输带宽已经严重的限制了电子芯片的进一步发展，所以很多学者开始采用光互联的方式来取代电信号的传输。
光纤作为构建光子学器件最常用的一种光波导，也逐渐迈入了微型化的发展阶段。早在19世纪80年代，人们就已经开始制备细的玻璃纤维，那时候制备的玻璃纤维已经可以达到微米级别，但是当时人们更多地是关注于它的机械特性，对光学特性的研究较少。直到一个世纪后，有人利用微纳光纤来传输图像信息，这才引起了科学家的注意。
标准单模光纤的纤芯直径一般小于10mm，包层直径125mm，因此包层之外的光场几乎为零，光能量约束在光纤中传输。但在某些特殊场合（如光纤传感、光纤消逝场捕获和操控微粒等）需要光场尽可能的穿透包层。2003年，有学者研制出直径为50nm的光纤，由于此微纳光纤相较简单的制备方式和良好的传输性能，使微纳光纤引起很多学者的关注。微纳光纤是指芯径在几十个纳米到几个位米之间的特种光纤，它既可以由普通光纤拉制而成，也可以是由单一介质制备的以空气或者水为包层的纳米线；相对于芯径为十几微米的光纤和芯径达到几百微米的大规模光纤而言，其具有光学损耗低、大比例倏逝波传播、大波导色散、波导表面粗糙度极低、高折射率差的强限制广场和极轻的质量等特点。在光纤通信、光纤传感和光纤激光等领域有广泛的应用前景；特别是在提高性能、促进集成化、降低损耗方面有很大的发展潜力。而且在通信领域，微纳光纤的通信器件的制备主要是利用微纳光纤锥或者是微纳光纤腰部制成；如环形谐振腔、倏逝波耦合结构和微纳光纤光栅等；在光传感领域，建筑检测、生物医疗、石油化工、国防安防都有充分的发展。而且在特殊领域，人们越来越重视对于微纳光纤的作用；例如在生物医疗检测中，人们希望能够在人体中植入生物传感器，从而实现实时的人体健康监测。这种新型的结构化的需求不仅需要光纤具有较高的稳定性和耐久性，同时也对光纤传感器的体积和结构提出了更高的要求。微纳型光纤传感器目前已经成为传感领域的热门。越来越多的学者将研究目光放在了微纳光纤上。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容、目标
本实验就是将标准单模光纤拉细，将光纤尺寸缩减到几十微米甚至是亚微米级别（微纳光纤），此时光纤的纤芯和包层直径都大大减小。一方面纤芯直径的减小会导致光纤对光的约束能力的下降，另一方面包层尺寸也大幅度减小，使得光场有较大程度的穿透包层到达外部环境，从而满足光纤传感或光纤捕获等方面的要求。主要是采用火焰枪（丁烷）将光纤温度加热到其软化温度之上的同时，通过步进电机控制光纤左右拉伸，制备出各种尺寸的小芯径的均匀直光纤。主要内容包括：1.热拉伸法制备小芯径光纤（或者微纳光纤）的技术发展概况及其应用；2.热拉伸法的技术原理、实验系统构成以及各部分的功能；3.搭建热拉伸实验系统，拉制各种规格的小芯径光纤（光纤尺寸在20~50mm之间）；4.研究光纤拉伸速度、拉伸时间与所制备光纤尺寸的关系。
2.2拟采用的技术方案及措施
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需资料和相关的知识要点和技术手段。确定方案，完成开题报告。
第4－6周：搭建热试验系统，拉制各种规格的小芯径光纤。
第7－8周：控制拉伸速度，探究拉伸时间与拉伸尺寸之间的关系。
4. 参考文献（12篇以上）
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[2]dediirawan,saktioto,jalilali,muhammadfadhali.birefringenceanalysisofdirectionalfibercouplerinducedbyfusionandcouplingparameters[j].optik-internationaljournalforlightandelectronoptics.2012,45(15):129-133
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