高性能Ag/AgI红外空芯光纤的研究

采用液相化学镀膜法研制了内面镀有银膜和碘化银膜(Ag/AgI)的高性能空芯红外光纤.分析了绿色导航光和红外激光同时低损耗传输的光纤结构参量.长度1m、内直径0.7mm的Ag/AgI空芯光纤不仅在红外有低损耗传输特性,而且首次在波长530nm处获得了7dB/m的低传输损耗特性.满足可见光作为导航光的同轴传输要求.通过分析和改进实验工艺参量,有效降低Ag和AgI薄膜的表面粗糙度.给出了高性能Ag/AgI空芯光纤的介质镀膜的具体工艺参量.

红外空芯光纤辐射温度计的研制及应用

为了对冲击发电机的轴套温度进行监测，设计并研制了一种新型的红外光纤辐射温度计．温度计主要由红外空芯玻璃光纤、红外探测器、放大电路及80C552单片机组成．在分析各部分实现功能的基础上，重点研究了环境温度变化对探测器的影响，并实现了数学建模．温度计的工作波长是8～14μm，测量温度范围是60-400℃，测试环境温度范围是25-60℃．利用可精确控温的实物标定炉和环境模拟箱对温度计进行了标定，测量误差小于2％．经过几个月的在线监测，取得了较好的测量结果．

内窥镜的红外激光传输用柔性空芯光纤的研制

通过理论计算确立了多功能介质-金属结构空芯光纤的结构参量,优化了液相镀膜法的有关条件,明确了具体制作参量。制作了以聚碳酸酯毛细管为基管的,高柔韧性的,可同时低损耗传输红外目标波长激光和可见导航光红外的空芯光纤。对光纤传输性能进行了测试。在2.94μm波长的Er∶YAG和0.63μm波长的红色半导体激光器的直线损耗分别为0.4 dB/m和3 dB/m。组装在医疗内窥镜中的柔性空芯光纤,在先端以0.9 cm半径135°角弯曲时,对Er∶YAG激光仍有近70%的传输效率;绿色导航光在内窥镜中的的损耗值为11 dB,绿色指示点在内窥镜的视窗中清晰可见。结果表明此种光纤在内窥镜的激光传输方面有重要的应用价值。

近红外低损耗AgI/Ag空芯光纤的制作

内面镀有碘化银和银(AgI/Ag)的空芯光纤在中红外波段已有较成熟的制备工艺并得到广泛应用。由于AgI膜厚和表面粗糙度的控制存在较大难度,近红外低损耗的AgI/Ag空芯光纤尚未见报道。通过一系列工艺改进,包括以酒精作为碘的溶剂,在低温中对银膜进行碘化,并采用真空泵提高并稳定碘溶液流速,制备了碘化银膜厚为70nm的AgI/Ag空芯光纤。实现了AgI/Ag空芯光纤在近红外区域的低损耗传输。采用发光波长为1.064μ闾m的二极管抽运固体激光器系统测得长度为1m、内径为0.7mm的AgI/Ag空芯光纤损耗约为1.15dB/m。进一步研究了碘溶液浓度、温度等参数对碘化银膜镀膜工艺的影响,并评价了多种内径AgI/Ag空芯光纤在近红外波段的传输特性和弯曲损耗特性。