單模大模場(chǎng)直徑高濃度摻鉺光纖及相關(guān)器件的研制.pdf

1、新型高濃度稀土摻雜光纖及其相關(guān)器件是下一代光網(wǎng)絡(luò)和大功率光纖激光器的關(guān)鍵組成部件。本論文在國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究規(guī)劃(973)項(xiàng)目“面向光路交換網(wǎng)絡(luò)的光纖器件理論與關(guān)鍵技術(shù)研究”和兩項(xiàng)國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目“新型光交換技術(shù)”和“一泵多纖光傳輸技術(shù)的研究”的共同支持下，圍繞著單模大模場(chǎng)直徑高濃度摻鉺光纖及其相關(guān)器件進(jìn)行了一系列深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究工作，獲得了以下創(chuàng)新性成果：
　　1.基于稀土離子分層摻雜的思想，提出了一種新型

2、單模大模場(chǎng)直徑高濃度摻鉺光纖的設(shè)計(jì)方法，在一定程度上解決了傳統(tǒng)MCVD法制作單模摻鉺光纖時(shí)大模場(chǎng)直徑與鉺離子高濃度摻雜較難同時(shí)實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。理論分析了該型光纖的結(jié)構(gòu)參量與其特性參數(shù)的關(guān)系。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件，試制出了纖芯為雙層鉺離子摻雜結(jié)構(gòu)的單模大模場(chǎng)直徑高濃度摻鉺光纖樣品，模場(chǎng)直徑為12μm，鉺離子摻雜濃度為5332ppm，1530 nm處峰值吸收系數(shù)為84.253dB/m。對(duì)光纖樣品進(jìn)行了增益性能測(cè)試和短線(xiàn)腔光纖激光器的研究工作，結(jié)果表明

3、，這種新型設(shè)計(jì)方法對(duì)制作高品質(zhì)的單模大模場(chǎng)直徑高濃度摻鉺光纖具有較高的參考價(jià)值。
　　2.理論研究了D型雙包層光纖中各模式能量分布狀態(tài)對(duì)泵浦光吸收效率的影響。實(shí)驗(yàn)制作出了D型雙包層高摻鉺光敏光纖樣品，并成功在其上刻寫(xiě)了反射率為90％(1545.297 nm處)的均勻光纖布拉格光柵，為制作全光纖型大功率光纖激光器用包層泵浦光纖提供了一個(gè)良好的選擇。
　　3.基于界面能理論，建立了適用于二氧化硅單組分疏松層熱力學(xué)研究的數(shù)學(xué)模型，