小芯径硫系玻璃光纤的制备及其非线性光学应用

通过动态蒸馏提纯技术制备了高纯Ge-As-Se和Ge-As-S硫系玻璃。采用两步棒管法拉制了以Ge-As-Se玻璃为纤芯、Ge-As-S玻璃为包层的小芯径阶跃折射率光纤,并使用飞秒激光抽运光纤测试了超连续谱的产生。以Al和GaCl_3分别作为除氧剂和C/H纯化剂可以有效消除玻璃中的C、H和O杂质。制备的Ge As Se/Ge As S光纤在2~9μm波段表现出优异的传输性能,光纤数值孔径约为1.3;采用重复频率为10.5 MHz、脉冲宽度为320 fs、中心波长为4.0μm、峰值功率为4.6 k W激光抽运长度为22 cm、芯径为6μm的光纤,获得了覆盖1.9~8.2μm、光谱平坦度为±10 d B、平均功率为4.5 m W的超连续谱。

基于正方形/等边三角形基片集成波导的宽阻带滤波器研究

本文提出了一种基于正方形/等边三角形基片集成波导的宽阻带滤波器结构。首先利用正方形/等边三角形基片集成波导谐振器的基模来设计通带内的传输极点,其次金属化通孔被加载到正方形基片集成波导谐振器中,使得其基模频率与等边三角形基片集成波导谐振器的基模频率相等,最后由于正方形与等边三角形基片集成波导的高次模互不相等,因此,模式的相互抑制实现了滤波器宽阻带的特性。为了验证上述理论,中心频率(f0)为5.35GHz且3-dB FBW为3.3%的基片集成波导滤波器被设计,其带外抑制为20dB时延伸至2.09 f0。

柔性硫系玻璃光纤传像束的制备及性能研究

通过引入特征温度与硫系玻璃相匹配的高性能热塑性聚合物聚酰亚胺（PEI）作为光纤包层,结合复丝工艺制备了像素数为900的As2S3/PEI光纤传像束,表征了光纤的损耗、光纤束的断丝率、分辨率和串扰率。As2S3/PEI光纤在2~6μm波段传输性能优异,背景损耗约为0.5 d B/m,在S-H杂质对应的4.0μm波长的峰值损耗为3.5 d B/m。单丝直径为80μm、像素数为900的光纤束的断丝率为1%,分辨率为7 line/mm,串扰率为1%,通过此传像束得到了清晰的电烙铁红外图像。而且,将PEI溶于二甲基乙酰胺（DMAC）后使光纤束表现出很好的柔性。采用这种类似＂酸溶玻璃＂的可溶于特定溶剂的热塑性聚合物,作为过渡介质,结合复丝工艺有望制备出柔性高分辨率硫系玻璃光纤传像束。

Dy^(3+)掺杂Ga-Sb-S玻璃的3～5μm发光研究

制备了一系列Dy3+掺杂新型Ga-Sb-S硫系玻璃,研究了玻璃的热稳定性(玻璃态稳定性)、光学性能、结构和中红外发光性能,通过组分微调改善了玻璃的抗析晶性能,拉制了高光学质量的光纤。结果表明,Dy3+掺杂Ga-Sb-S玻璃具有良好的热稳定性、优异的红外透光性和较低的声子能量,在2.95、3.59、4.17、4.40μm附近表现出较强的发光;少量As替代Sb可显著减弱光纤拉制过程中玻璃的析晶倾向,同时未对玻璃的发光产生显著影响。光谱分析结果显示,Dy3+在Ga-Sb-S玻璃中的2.95μm和4.17μm荧光量子效率分别为88.1%和75.9%,对应的受激发射截面分别为1.1×10-20cm2和0.38×10-20cm2。较高的量子效率和较大的受激发射截面使得Dy3+掺杂Ga-Sb-S玻璃成为极具潜力的中红外激光增益材料。