基于碳納米管涂覆傾斜光纖光柵四波混頻研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越大，需要更快速的下載上傳信息，通信多信道及多信道交換可以解決其中的部分問(wèn)題。由于碳納米管的高三階非線性光學(xué)性質(zhì)，在兩束不同頻率的激光注入時(shí)，會(huì)與其內(nèi)部介質(zhì)發(fā)生能量的交換，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)換出其他頻率光波的四波混頻效應(yīng)(FWM)。四波混頻效應(yīng)雖然產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光功率并不是非常高，但是如果一旦產(chǎn)生就會(huì)與通信系統(tǒng)頻率相近的信號(hào)光波之間造成串?dāng)_，如果將四波混頻效應(yīng)加強(qiáng)之后加以應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換等功能。本文闡述四

2、波混頻理論分析、傾斜光纖光柵的制備、碳納米管涂覆以及對(duì)涂覆的光纖光柵四波混頻效應(yīng)的研究。后面詳細(xì)的講解了傾斜光纖光柵的制備涂覆以及其四波混頻效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)微波光子學(xué)、四波混頻、傾斜光纖光柵以及碳納米管進(jìn)行了簡(jiǎn)要的講述。對(duì)FWM的基礎(chǔ)理論進(jìn)行推導(dǎo)證明，然后將傾斜光纖光柵的理論分析以及碳納米管的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了講解。⑵研究所要使用的傾斜光纖光柵的制備。首先要制備高光敏光纖，將標(biāo)準(zhǔn)光纖放置在11MPa高純氫氣

3、罐中14天進(jìn)行載氫處理，然后采用紫外光照射相位掩模板法進(jìn)行光柵寫(xiě)制，使用的KrF準(zhǔn)分子激光器的輸出波長(zhǎng)為248 nm，激光脈沖輸出能量為6mJ，頻率為155 Hz，旋轉(zhuǎn)相位掩模板來(lái)調(diào)整傾斜角度。分別制備出若干根2o、4o、6o、8o、10o和12o的傾斜光纖光柵。⑶對(duì)利用相位掩模板法制備的不同傾角的傾斜光纖光柵進(jìn)行碳納米管涂覆。首先制備涂覆液，涂覆液的制備要經(jīng)過(guò)溶液震蕩，沉淀過(guò)濾，中和pH值，真空烘干，羥基化等處理。其次對(duì)光纖光柵表面進(jìn)

4、行硅烷化處理。最后是光纖光柵的碳納米管涂覆，采取單次涂覆30s進(jìn)行多次涂覆的方法，可以得到滿(mǎn)足研究要求的樣品，最終對(duì)傾斜角度分別為2o、4o和12o的光纖光柵涂覆了10次和30次厚度的，對(duì)6o、8o和10o的光纖光柵都涂覆了10次、20次、30次以及40次的厚度，并進(jìn)行電鏡觀察涂覆效果。⑷對(duì)碳納米管涂覆的傾斜光纖光柵的四波混頻進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在研究過(guò)程中分別研究四個(gè)因素（泵浦光波長(zhǎng)、泵浦光功率、不同傾角的傾斜光纖光柵以及不同涂覆厚度）對(duì)