PCVD單模光纖的材料組成、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文PCVD單模光纖的材料組成、結(jié)構(gòu)與性能研究姓名：韓慶榮申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：趙修建20061201武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文為了探討光纖中的缺陷對光纖性能的影響，在簡單分析石英玻璃結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，介紹和分析了氫損產(chǎn)生的機(jī)理和測試方法。研究表明，加速測試氫損可通過增加H2的分壓(濃度)和提高反應(yīng)溫度來實現(xiàn)。其中使用熱加速氫損測試，在O0latin的H2，70。C的測試條件時，可大大縮短氫損的周

2、期，實驗表明820小時的氫損過程是適宜的。使用熱加速氫損測試，在820小時的氫損過程中，對1240rim造成的附加衰減在O03006dB／km左右。熱加速氫損測試結(jié)果表明，PCVD單模光纖中存在NBOHCs和si—E’缺陷，但siE’缺陷會自行愈合。實驗表明，光纖的氫損隨拉絲速度的增加而增大。氘氣處理低水峰光纖，可有效減小乃至消除光纖在1383nm處的氫損。且這種抗損性能不隨時間的增加而弱化，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。為了通過波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)

3、計以提高PCVD單模光纖的性能，通過理論分析和計算，建立了粘度匹配模型。充分發(fā)揮PCvD的工藝優(yōu)勢，將光纖的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料組成及結(jié)構(gòu)設(shè)計有機(jī)的結(jié)合起來，是確保PCVD光纖優(yōu)良性能的基礎(chǔ)在實現(xiàn)所設(shè)計的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的同時，在材料組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，采用Ge02和F的共沉積，并遵循功能梯度材料的設(shè)計，在使各層粘度匹配的同時，熱應(yīng)力得到緩和，在光纖制造的后續(xù)工藝中，光纖中就不易產(chǎn)生殘余熱應(yīng)力和斷鍵，從而降低了光纖的PMD、提高了其抗氫損和抗彎曲

4、等特性。將PCVD低水峰光纖制造技術(shù)、粘度匹配和功能梯度的材料組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計引入彎曲不敏感光纖的設(shè)計與制造，使光纖不僅在12601625nm具有低的衰減和良好的色散特性及抗氫損性能，還具有優(yōu)異的抗彎曲性能。這種光纖在FnH系統(tǒng)中不僅能與普通t2652光纖完全兼容作為信息傳輸介質(zhì)，還可以用在器件上實現(xiàn)器件的小型化。此外，采用紫外截止的摻雜石英玻璃作為預(yù)制棒的部分外包，可有效阻止在拉絲過程中高能進(jìn)入光纖芯層進(jìn)而在光纖中產(chǎn)生的缺陷，從而有利于