中红外大模场单模全固态硫系光子晶体光纤

针对当前硫系光纤难以同时实现高功率传输与高光束质量的问题,通过COMSOL软件仿真模拟光纤性质,设计出了满足单模传输需要且具有大模场面积的光子晶体光纤(PCF)的结构参数。所设计的光纤在1.5~10μm的波长范围内满足高阶模(LP_(11))与基模(LP_(01))的限制损耗比大于10~2的单模条件,且光纤基模的有效模面积在波长2μm处约为5362μm^(2)。根据仿真模拟的结构参数,探索出新型动、静态蒸馏相结合的技术,制备出高纯硫系玻璃,结合新型的挤压-堆积法,制备出基于全硫系玻璃的全固态大模场单模光子晶体光纤。该光纤在波长1.55μm处的近高斯光能量分布特征验证了其单模特性;同时在弯曲半径为14 cm的1.5 m长的光纤中观察到低弯曲损耗为1 dB,与仿真结果基本一致,表明此全固态光子晶体光纤具有出色的单模传输和抗弯性能,在中红外高能激光传输方面具备一定的应用潜能。