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一种包含纳米芯结构的类空芯光纤及其制备方法

发布时间: 2024-07-11

基本信息

合作方式: 技术许可
成果类型: 发明专利
行业领域:
制造业
成果介绍
传统实芯石英光纤结构主要由纤芯、包层和涂层组成,纤芯是由高纯度的石英玻 璃制成,其折射率比外包层高。包层则是由低折射率的石英玻璃制成,起到控制光的传播方 向和防止光的泄漏的作用。涂层则是为了保护光纤不受环境中的化学物质侵蚀而添加的, 同时也具有一定的折射率,有助于光的传输。随着工业加工、航空航天、国防军事等领域的 不断发展,对光纤功率要求逐渐增高,由于石英基质材料属性限制,光在其中传播时具有易 损耗、色散、非线性效应阈值低等缺点,限制其输入功率。 空芯光纤是近年来提出的新型光纤,相对于传统的实芯光纤,空芯光纤通过特殊 的玻璃包层结构可以束缚光在纤芯的空气中传播,这就摆脱了传统光纤材料的限制,实现 了光在特定路径的空气中传播。具有低色散、低非线性、高损伤阈值、低传输损耗等优点。其 基本原理是通过特定的包层结构,使满足谐振波长的光耦合至包层透射出去,将不满足谐 振条件的光反射回空气纤芯稳定传输。由于对包层和壁厚有严格的要求,同时是靠反射来 导光,使得空芯光纤模式的传输相比实芯光纤非常不稳定。
成果亮点
本发明提供一种包含纳米芯结构的类空芯 光纤及其制备方法,属于光纤技术领域。所述光 纤包括沿径向由内向外依次布局的纳米丝芯、支撑层和包层环,所述纳米丝芯位于所述光纤中 心;所述支撑层包括沿径向布局的多层互相接触的空芯毛细管;所述支撑层包括若干连接于 所述纳米丝芯和包层环之间的轴瓦支撑片。根据 不同支撑层,将所述支撑层沿轴向套入初始包层 环,随后再沿轴向边吹气边拉伸。本发明的包含纳米芯结构的类空芯光纤解决了现有技术 中高功率实芯光纤损耗高、空芯光纤传输不稳定的问题。
团队介绍
北京工业大学先进半导体光电技术研究所是依托北工大激光工程研究院(现:材料与制造学部)建设,以王智勇教授为牵头,由美、德、日、英等归国科学家组成,致力于化合物半导体科学、技术及应用工程的高水平实验室。 经过三十余年的积累与沉淀,研究所已掌握包括半导体材料外延生长、芯片制程、芯片封装、光束准直及整形、整机集成等半导体器件制造核心技术,在多个前沿领域取得重大技术突破,并实现丰硕的产业化成果。 截至目前,研究所被评为: 国家级:国家产学研激光技术中心 教育部:跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室 北京市:北京市激光应用技术工程研究中心 北京市:激光先进制造北京高等学校工程研究中心
成果资料