光纤在激光医学治疗上的应用

激光医学治疗用激光器包括紫外、红外、可见光激光器,激光用光纤输出端形式包括点状、柱状、球状等;光纤在医学器械的应用包括光纤照明和激光传输,现今石英光纤、多组份玻璃光纤、聚合物光纤以及红外晶体光纤、氟化物玻璃光纤、红外空芯波导等在医学治疗有许多应用,其中石英光纤已在医学美容、手术治疗和光动力疗法等方面获得广泛应用,多组份玻璃光纤可应用于光炙仪、光热治疗仪、牙科光固化机、牙齿美白仪、光纤内窥镜等医疗仪器中,聚合物光纤POF可应用于光纤黄疸治疗仪、激光血管内外照射治疗中,光纤在今后的激光医学治疗中发挥更加重要的作用。

光纤在医学照明上的应用

介绍了多组分玻璃光纤、石英光纤和聚合物光纤在医学照明上的应用,现今医学上应用的光纤传光束以多组分玻璃光纤为主,传光束直径多在0.50-6mm之间,光纤传光束能将光直接引入到需要照明观察或诊断部位,具有体积小、操作方便和冷光照明的特点,典型的光纤传光束照明应用包括内窥镜、五官科用检查镜和手术用光纤照明镜等,光纤在医学上的应用解决了传统医疗器械的照明问题,使医用器械的性能得到很大改善和提高。

掺氟石英玻璃在光纤中的应用

简述了掺氟石英玻璃的制备方法、结构状态、物理性能以及在光导纤维中的应用,同时介绍了溶胶-凝胶技术制备掺氟石英光纤的进展。

侧面发光光纤的制备原理及其应用

侧面发光光纤又称通体发光光纤、线型光纤、泄漏型光纤、大口径导光管甚至还被称为霓虹光纤等。它不仅能将光从光纤一端面传输至另一端面 ,而且还能将光从其包层表面泄漏出来 ,使光纤整体发光。本文介绍了侧面发光光纤的种类 ,简述了侧面发光光纤的制备原理及其方法。本文还叙述了侧面发光光纤的性能特征及其应用。

水泥基透光砌块的研究

以石英玻璃光纤、塑料光纤和钠钙硅玻璃棒为导光材料,采用水泥净浆和砂浆制备了水泥基透光砌块,测试了砌块的透光性能,分析了影响其透光效果的因素。试验结果显示,石英玻璃光纤水泥砌块可形成光点随机分布的透光图案,具有很好的装饰效果。直径较粗的塑料光纤和玻璃棒可规则排列,形成的砌块可传导背面的光线和图案。砌块在切裁后对导光体端面进行研磨抛光,可提高砌块的透光性能。

高功率Nd—YAG激光传输石英光纤的制备及性能

Nd—YAG激光的波长(1.06μm)位于近红外区,高纯石英材料对它的吸收很少,故高纯石英玻璃制成的光纤可传输高的功率。本文利用高纯石英玻璃制成了两种类型的大功率激光传输光纤,传输损耗在0.01～0.03dB/m,光纤输出功率大于136W。

无应力老化条件下二氧化硅基玻璃光纤强度衰退和复原

聚合物涂层光纤和裸光纤在苛刻环境下经老化后再进行干燥处理，用两点弯曲技术在液氮中测量其强度，试验结果表明，干燥后的聚合物涂层光纤强度能复原，而裸光纤强度则继续衰退。观察到的涂层光纤强度复原是由老化期间光纤表面水化层的凝聚固化所致。

石英玻璃中杂质对光纤损耗影响的研究

石英玻璃根据生产加工的工艺可以分为四类,不同工艺生产的石英玻璃其杂质含量也不相同。石英玻璃作为光纤预制棒生产过程中必不可少的辅助材料[1],其中的杂质含量会对生产的预制棒最终的拉丝光纤衰减产生影响。为避免因杂质吸收产生的衰减,需要根据使用的工况要求选择合适的石英玻璃。

掺镱大模场光子晶体光纤研究进展(特邀)

掺镱大模场光子晶体光纤在高峰值功率超快激光放大器中有着重要的应用价值,其研究得到了广泛关注。首先简要介绍了国内外掺镱大模场光子晶体光纤的研究进展,阐述了掺镱大模场光子晶体光纤的基本设计思路,对比说明了保偏型掺镱光子晶体光纤的设计制备方法。重点介绍了近十年来中国科学院上海光学精密机械研究所在掺镱大模场光子晶体光纤方面的研究进展。包括掺镱大模场光子晶体光纤的纤芯折射率大小和均匀性控制、光子晶体光纤微结构控制等关键技术。采用自主研制的四种芯径为40~100μm的掺镱大模场光子晶体光纤开展了皮秒脉冲激光放大实验。利用40μm芯径的保偏掺镱光子晶体光纤实现了平均功率为100 W、光束质量因子(M2)小于1.4的稳定输出,偏振消光比为12 dB。利用100μm芯径的保偏掺镱大模场光子晶体光纤实现了M2小于1.5的高光束质量脉冲放大。上述研究为掺镱大模场光子晶体光纤的国产化应用奠定了基础。

Short Tm^(3+)-doped fiber lasers with watt-level output near 2μm

High-power operation of diode-pumped fiber lasers at wavelength near 2 μm are demonstrated with short length of heavily Tm^3＋-doped silica glass fibers. With 7-cm long fiber, a laser at near 2 μm is obtained with the threshold of 135 mW, maximum output power of 1.09 W, and slope efficiency of 9.6% with respect to the launched power from a laser diode at 790 nm. The output stability of this fiber laser is within 5%. The dependence of the performance of fiber lasers on the operation temperature and cavity configuration parameters is also investigated.

极化光纤器件及其应用

本文综述了新型有源光纤器件－极化光纤，阐述了极化光纤器件实验的关键技术及实现方法，介绍了极化光纤的应用领域。

大模场Yb石英玻璃光纤研究进展及其在大功率光纤激光中的应用

近年来,高质量大模场面积Yb石英玻璃光纤由于在高功率光纤激光器和放大器中的应用在国外内受到了极大关注。对近年来国际上成功应用于高功率光纤激光系统中的多种结构的大模场Yb石英玻璃光纤的进展情况进行介绍,并概括分析国内大模场Yb石英玻璃光纤的研制现状,最后展望了大模场Yb石英玻璃光纤的发展趋势。

掺镱大模场光子晶体光纤的研究进展

近年来,掺镱大模场光子晶体光纤由于在高峰值功率皮秒超快激光放大器方面的重要应用而受到广泛关注。简要分析了掺镱大模场光子晶体光纤的研制难点,介绍了国内外掺镱大模场光子晶体光纤的研究进展,以及应用于掺镱大模场光子晶体光纤制备的掺镱石英玻璃芯棒制备方法及其光学、光谱性能,重点介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所基于溶胶-凝胶工艺制备大直径、低数值孔径掺镱石英玻璃芯棒玻璃,以及大模场掺镱光子晶体光纤的制备及其用于皮秒脉冲激光放大的研究进展。最后对掺镱大模场光子晶体光纤的研发及应用进行了总结及展望。

基于玻璃分相技术的大芯径掺镱光纤及其激光研究

报道了一种基于玻璃分相技术制备大尺寸(直径为3mm,长度为270mm)掺镱(Yb3+)石英玻璃芯棒,进而制备大芯径(纤芯直径为80μm,外包层直径为400μm)掺Yb3+双包层光纤的新技术。实验测试了光纤的折射率剖面、Yb3+吸收谱以及背景损耗,并演示了其激光性能。结果表明:该光纤的纤芯折射率分布均匀,数值孔径约为0.065;Yb3+的掺杂浓度(质量分数)为1.22%,在976nm处的吸收系数为6.5dB/m,在793nm处的背景损耗为0.03dB/m;基于主控振荡器的功率放大器结构,光纤在976nm半导体激光器抽运下实现了1080nm激光输出,光纤长度为2.5m,斜率效率达到78%,最大激光输出功率为300W。玻璃分相技术为制备大尺寸、高均匀性有源石英玻璃芯棒提供了新的技术路径,在制备大芯径高掺杂光纤及具有复杂纤芯结构的有源光纤方面具有巨大潜力。