Wideband All-Polarization-Maintaining Yb-Doped Mode-Locked Fiber Laser Using a Nonlinear Optical Loop Mirror

We report on a wide-band and stable mode-locked all-polarization-maintaining fiber laser configuration using a nonlinear optical loop mirror. The central wavelength of the laser is 1080.14nm and the 3dB bandwidth is 20.29nm. The repetition rate of the pulse is 3.28 MHz and the pulse width is 848ps. By tuning the pump power, which is centered at 980nrn, from 300mW to 380mW, we obtain a linearly changed output power from 6row to 7.12roW. The all-polarization-mMntaining fiber configuration is fundamental to the stability of the output power.

基于荧光猝灭原理的比率式光纤溶解氧传感器研究

溶解氧浓度的准确测定在医疗应用、海洋监测、工农业生产等领域中,起到至关重要的作用。本篇论文提出了一种比率式光纤溶解氧传感器,以四乙氧基硅烷(TEOS)和正辛基三乙氧基硅烷(Octyl-triEOS)为前驱体的有机改性硅酸盐(ORMOSILs)作为载体基质,选用三(4,7-联苯-1,10-邻菲啰啉)二氯化钌(Ru(dpp)_(3)^(2+))为氧敏感染料,选用7-氨基-4-(三氟甲基)香豆素(AFC)为参比染料。吸收光谱表明,氧敏感染料和参比染料可以被中心波长为405nm的光源激发。发射光谱表明,氧敏感染料和参考染料的发射波长没有光谱重叠,因此可以使用比率法测量溶解氧浓度。通过溶胶-凝胶工艺制备的ORMOSILs将氧敏感染料和参比染料固定在塑料光纤端部,从而形成复合氧敏感薄膜,对传感膜的厚度和疏水性进行了表征,传感膜的厚度为569μm,水接触角为81°。将该传感器在水溶液中进行了测试,在光源激发下,氧敏感染料和参考染料在605和490nm处有明显的发射峰,随着溶解氧浓度的增加,氧敏感染料的荧光强度降低,而参比染料的荧光强度稳定在某一数值,通过测量氧敏感染料与参比染料的比率,达到检测氧浓度的目的。采用Stern-Volmer方程对溶解氧浓度和荧光强度比进行线性拟合,该传感器在0~20.05mg·L^(-1)溶解氧范围内,Stern-Volmer拟合度可达98.22%,灵敏度可达0.4334/[O_(2)],从饱和氮溶液到饱和氧溶液传感器的响应时间为12s,从饱和氧溶液到饱和氮溶液传感器的恢复时间为144s,引入非对称因子ASY表明传感时间的不对称性。对传感器的光稳定性和重复性进行了测试,比率式光纤传感器可以克服光源波动,相对单荧光强度传感有更强的稳定性。

掺Er^(3+)氟铅硅酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究

制备了掺Er^(3+)氟铅硅酸盐玻璃,研究了玻璃的物理性质、热稳定性、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命.应用McCumber理论,计算了能级4I13/2→4I15/2跃迁的吸收和受激发射截面.结果表明:以PbF_2等分子替代:PbO含量,样品密度、折射率、热稳定性、吸收截面和受激发射截面降低,但荧光半高宽和荧光寿命增加.对Er^(3+)离子在不同玻璃基质中带宽特性的比较发现,Er^(3+)掺杂50SiO_2-50PbF_2玻璃的带宽特性与碲酸盐和铋酸盐玻璃相当,大于磷酸盐,锗酸盐和硅酸盐玻璃,表明掺Er^(3+)氟铅硅酸盐玻璃可作为宽带光纤放大器的基质材料.

多晶硅副产物四氯化硅的综合应用研究进展

随着清洁能源不断开发利用,光伏产业发展迅速,多晶硅产业应运而生。而生产多晶硅原料三氯氢硅的过程中会产生大量的副产物四氯化硅,其对环境污染较为严重。合理处理副产物四氯化硅,实现多晶硅绿色生产,意义重大。介绍了中国多晶硅副产物四氯化硅的应用现状,详细介绍了四氯化硅制备三氯氢硅、白炭黑、硅酸酯类、光纤原料高纯四氯化硅方面的制备原理、制备工艺及其优缺点,并对未来的发展趋势进行了展望。

四氯化硅转化技术的现状与发展趋势

介绍以四氯化硅为原料生产的几种化学产品(气相法白炭黑、硅酸乙酯、多晶硅、光纤材料、三氯氢硅)的生产技术的现状和发展趋势,并分析这些产品的市场容量和对消耗四氯化硅所起的作用。国内多晶硅的大规模生产即将兴起,解决其副产物四氯化硅的最有效的方法是转化为三氯氢硅。着重介绍国内外四氯化硅氢化技术,及笔者正在开发的等离子体四氯化硅还原新工艺。

高浓度掺铒/镱铒共掺硅酸盐玻璃丝的净增益测量

室温下测量了两种高浓度掺杂硅酸盐玻璃丝的净增益随抽运功率、玻璃丝长度的特性曲线,在100mW功率抽运下,掺铒质量浓度为0.19g/cm3的硅酸盐玻璃丝的单位长度净增益为1.96dB/cm,阈值功率为36mW,最佳长度为4.5 cm;掺镱质量浓度为1.1g/cm3、掺铒质量浓度为0.12g/cm3的镱铒共掺硅酸盐玻璃丝,单位长度净增益为3.07dB/cm,阈值功率为28mW,最佳长度为2.5 cm。结果表明,在厘米长度量级上可获得近10dB的净增益。镱铒共掺硅酸盐玻璃丝的净增益随抽运功率增长未出现饱和趋势,说明镱作为敏化剂可以改善掺铒光纤放大器的增益特性。

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。

四氯化硅综合利用现状及发展趋势

介绍了西门子法多晶硅的副产物四氯化硅的综合利用技术及其现状,从原理、工艺优缺点、存在问题、改进方向等方面介绍了四氯化硅制备气相白炭黑、硅酸乙酯、光纤预制棒及三氯氢硅的应用,重点介绍了四氯化硅氢化技术的最新进展,指出了氢化技术上的难题,并提出解决建议,为国内多晶硅技术开发提供了方向和指导。

自研万瓦级同带泵浦掺镱石英玻璃光纤

同带泵浦具有泵浦源亮度高、量子亏损低等优点,是实现光纤激光器功率提升的有效措施。采用稀土螯合物全气相掺杂技术和改进的化学气相沉积工艺(MCVD)制备了适用于同带泵浦的镱掺杂铝磷硅体系光纤。所研制的50/400光纤构建的全光纤结构主振荡功率放大器采用同带泵浦方式,实现了9.82 kW的激光功率输出,激光中心波长为1080.08 nm,3 dB带宽为1.62 nm,斜率效率为86.8%。研究结果表明镱掺杂的铝磷硅光纤激光材料是同带泵浦高功率光纤激光系统的优选增益介质,稀土螯合物全气相掺杂技术和MCVD是获得该种材料的有效手段。

具有高非线性和大有效模场面积的多固体芯集束型光子晶体光纤

提出了以硅为基质、高折射率铋化合物作为纤芯的多固体芯集束型光子晶体光纤(PCF)。该类光纤利用全内反射型机制将传输光场约束在高折射率固体棒芯中,并能输出相同强度的光。通过数值模拟分析了集束六芯六角形和集束八芯四方形两种光子晶体光纤的有效模场面积和非线性系数随抽运波长以及纤芯直径的变化规律,证明了这种光纤同时具有等效的高非线性和大的有效模场面积的特性,可以用于实现高功率频率变换。

渐变型折射率钇铝硅酸盐玻璃光纤的制备

使用钇铝石榴石（YAG）单晶芯棒和光学级石英管构成预制棒,基于管中熔体共拉法制备了钇铝硅酸盐（YAS）玻璃光纤,研究了拉丝过程中由于元素迁移形成的光纤纤芯附近的元素分布和折射率分布。结果表明,使用管中熔体共拉法制备的光纤为折射率渐变型光纤,芯包层折射率差Δn从预制棒的0.380变为光纤中的0.057。所获得的YAS光纤理论最大数值孔径为0.41,具有较高的耦合效率。这种光纤有潜力应用于自聚焦效应相关的领域。