光学玻璃进展(10)——近10年光学玻璃发展

总结了近10年光学玻璃折射率、阿贝数的扩展,玻璃品种开发、质量改进和新技术发展。提出加快玻璃非球面光学元件精密模压产业化的建议。

稀土在高折射率、低色散光学玻璃中的应用

本文在B2O3＋SiO2＋Al2O3的重量百分含量为15％的高折射率、低色散光学玻璃组成中，探讨了No2O5、Gd2O3、Y2O3、La2O3对成玻璃性能的影响，确定了Nb2O5与La2O3的比例，Gd2O3、Y2O3分别取代La2O3的取代量对玻璃析晶上限的影响。

压缩六角点阵椭圆孔光子晶体光纤的低色散高双折射效应

设计了一种新型结构低色散高双折射光子晶体光纤,该光纤纤芯缺失一根空气柱,包层沿光纤长度方向排布压缩六角点阵椭圆空气孔.采用全矢量平面波法,对其色散和双折射特性进行了数值模拟.研究发现,通过改变光纤结构参数,即改变六角点阵压缩比ξ、相对孔间隔f和空气孔椭圆率η,可以调节该光纤低色散高双折射工作波长.若调整光纤结构参数ξ=0.48,f=0.35,η=0.55,x方向孔间隔Λx=1.2μm时,该光纤呈现低色散高双折射效应,在1360—1670nm波段总色散不大于±5ps·nm-1km-1,且在波长1550nm处双折射高达1.5×10-2.

B_2O_3-La_2O_3-Ta_2O_5-Z rO_2系统中新型ZLaF_4玻璃的研制

研究了B2O3含量为20%(质量分数)时B2O3-La2O3-Ta2O5-ZrO2和B2O3-La2O3-Nb2O5-ZrO2系统的玻璃形成区域。在此基础上,逐一添加各种改善析晶性能的氧化物,研制出一种高折射率低色散的ZLaF4光学玻璃,并对其熔炼工艺、析晶性能作了一定的探讨,对一些性能进行了测试。

一种高双折射负色散的缺陷型光子晶体光纤

设计了一种中心带有椭圆空气孔缺陷的光子晶体光纤,采用全矢量有限元法研究了该光纤基模的电场分布、双折射、色散、非线性及限制损耗等特性。结果表明,电场能量被束缚在光纤的纤芯。在λ=1.55μm处,光纤的双折射为5.958×10^(-2),达到10-2数量级;在1.50~1.60μm波段范围内,色散值在(-549.2±5)ps/(nm·km)范围内,具有高负平坦色散。此外,该光纤的x偏振基模的非线性系数为46.82 W^(-1)·km^(-1),低损耗值为5.413×10-4 dB/km,并且在y方向上两个基模偏振态的限制损耗是x方向的6423倍。该光子晶体光纤具有高双折射、高非线性、高负平坦色散、低损耗的特点,在光纤传感、偏振控制、色散补偿及非线性光学等领域具有广阔的应用前景。

平坦色散高非线性光子晶体光纤的制备与实验

运用改进的全矢量有效折射率法（IFVEIM），课题组自行设计了一种在900nm附近具有低平坦色散高非线性特性的光子晶体光纤。并且在改进工艺的基础上，采用中心抽真空挤压法对其进行了制备。虽然所制得光纤的结构参数与理论设计值存在一定的偏差，但其在所研究波段内色散值仅为0．5ps／km／nm，非线性系数值则达到了35（w＊km）^-1，这在当前规则结构的纯硅光子晶体光纤中已经很高。最后，我们对其进行了非线性实验测试，其在400-1400nm的波段范围内展现出了宽平坦的超连续谱。

含氮杂环类丙烯酸酯的合成和性能研究

高折射率丙烯酸酯光学树脂在光学膜、液晶显示器以及LED增亮膜等领域应用广泛。为了合成具有高折射率、低色散的光学树脂单体,引入摩尔折射率较大的硫原子和苯环基团,以五元芳香杂环为中心结构、乙氧基为柔性链,丙烯酸酯为末端基团,合成出5个噻二唑和二唑的化合物。经过IR、~1H NMR、^(13)C NMR和MS进行表征,通过阿贝折射仪测量目标化合物的折射率和阿贝数。化合物的折射率均超过1.61,最高达到1.64,且阿贝值均在35以上。