硫系光纖的紅外激光導(dǎo)能特性研究.pdf

1、紅外硫系玻璃光纖可透中紅外及遠(yuǎn)紅外波段，且具有諸多優(yōu)良特性如：化學(xué)穩(wěn)定性好、折射率范圍可調(diào)等，可用于傳輸紅外激光，在軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文首先采用熔融法制備了低雜質(zhì)含量的環(huán)保型Ge-Sb-Se硫系玻璃，研究了該玻璃在10.6μm CW CO2激光作用下的損傷特性和機(jī)理。在此基礎(chǔ)上拉制出不同芯徑的Ge-Sb-Se硫系玻璃裸光纖，探究其在CW CO2激光輻照下硫系玻璃光纖紅外激光導(dǎo)能特性。并對(duì)影響光纖導(dǎo)能特性相

2、關(guān)因素進(jìn)行了總結(jié)，從損傷形貌圖推測(cè)光纖損傷機(jī)理。論文結(jié)構(gòu)安排如下：
　　論文的第一章，主要介紹了硫系玻璃光纖和其他典型紅外導(dǎo)能光纖分類及其特性，以及采用硫系玻璃光纖用于紅外激光導(dǎo)能優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景，詳細(xì)介紹國(guó)內(nèi)外硫系玻璃光纖紅外激光導(dǎo)能方面研究進(jìn)展，并分析了國(guó)內(nèi)外研究成果與不足，提出本文研究意義、研究目的與研究?jī)?nèi)容。
　　第二章理論基礎(chǔ)，主要涉及激光作用下光學(xué)材料損傷相關(guān)物理模型及相關(guān)計(jì)算方法。根據(jù)激光損傷機(jī)理建立連續(xù)激光輻照

3、透明材料溫升模型，并簡(jiǎn)要介紹數(shù)值求解溫升方法-有限元分析理論。
　　第三章實(shí)驗(yàn)部分，主要介紹了硫系玻璃和光纖的制備及其各種性能測(cè)試方法，包括硫系玻璃光學(xué)、熱學(xué)特性測(cè)試、光纖端面測(cè)試和光纖損耗測(cè)量等相關(guān)實(shí)驗(yàn)等。
　　第四章硫系玻璃塊狀樣品激光損傷特性研究，首先列出了Ge20Sb15Se65硫系玻璃各種性能參數(shù)；然后自行搭建損傷測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行激光損傷實(shí)驗(yàn)，探究了10.6μm CW CO2激光對(duì)玻璃的激光損傷特性，并分析玻璃樣品

4、的損傷形貌和損傷機(jī)理；最后，采用有限元分析方法求解連續(xù)激光輻照硫系玻璃溫升模型，開創(chuàng)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法探究光學(xué)材料激光損傷特性，可以提前預(yù)知損傷實(shí)驗(yàn)結(jié)果，減少實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。
　　第五章Ge20Sb15Se65硫系玻璃裸光纖的紅外激光導(dǎo)能特性研究，首先給出了拉制的光纖各項(xiàng)性能（包括端面幾何形狀，損耗圖譜等）；然后搭建紅外激光導(dǎo)能實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了不同芯徑硫系裸光纖傳輸連續(xù)CO2激光實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并討論了光纖芯徑和激光光斑大小與傳輸激光功