微纳光纤的加热拉伸制备工艺的研究开题报告

 2021-08-14 02:49:21

1. 研究目的与意义(文献综述)

近年来,微纳光纤(micro-nanofiber)的拉伸制备技术成为一项微纳尺度上的材料和光学研究的热点。这主要是因为微纳光纤能产生较大的倏逝场,且具有较高的光功率密度等特性,从而在实现高灵敏度的非线性光学器件方面,比如微纳光纤环形结激光器和微纳光纤环形腔等,展现出无限的可能。

自1964年高琨提出在电话网络中以光代替电流,以玻璃纤维代替导线以来,光纤受到了全球研究者的广泛关注。近些年,随着光纤技术的不断发展,各种光学器件开始朝着微型化发展。与电子器件相比,光子器件的微型化研究起步较晚。现有的光子器件尺寸较大,造价较高,所以为了提高信息处理量和加强器件集成程度,必须减小光子器件的尺寸。而微纳光波导是各种光学现象和器件实现的基石。目前得到广泛研究的微纳光波导有硅基刻蚀波导,光子晶体波导,表面等离子体波导,宽禁带半导体纳米线波导,激光直写微纳波导和微纳光纤等。

除了实现光波导的功能外,微纳光纤还有许多有趣的特性。当光纤的直径达到微纳量级时,光纤对光场的约束比普通的单模光纤要强,这增强了光与物质的相互作用,并且微纳光纤还有低光学损耗,优秀的机械灵活性,强约束能力、强倏逝场、异常波导色散等优点;在微纳光纤中,光场有很大一部分能量分布在光纤之外,这部分光纤之外的倏逝场与环境发生相互作用时,就可以用来做结构紧凑灵敏度高的传感器。

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2. 研究的基本内容与方案

a.基本内容:

选用普通单模光纤,利用光纤压块将其固定在一对反向运动的电控平移台上,在氢气火焰对去除涂覆层区域的加热下,光纤软化,平移台向两侧移动,从而使加热区域的光纤的物理尺寸减小,得到直径仅几微米甚至数百纳米的微纳光纤。

b.技术方案:

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3. 研究计划与安排

1-2周:开题,查阅文献;

3-5周:熟悉仪器设备和试验方法,原材料的准备;

6-13周:集中实验;

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4. 参考文献(12篇以上)

1.彭仁翔,周次明,朱海红.teacoz激光去除光纤涂敷层的实验研究[j].激光技术,2005,29(6).

2.陈楠光纤网络常用的仪器使用方法及注意事项[j].西部广播电视,2002,(12)·

3.黄枢.光纤端面处理与熔接质量对光纤激光器输出功率的影响闭.石家庄铁路职业技术学院学报,2007,6(bo6).

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