利用改进化学气相沉积(MCVD)工艺结合原子层沉积(ALD)掺杂技术制备铋铒共掺石英光纤(BEDF), 对其进行熔融拉伸处理, 研究其近红外发光特性。实验结果表明, 随着拉伸长度增加, BEDF的透射谱强度下降, 同时, 在980 nm抽运光激发下, 铋活性中心（BACs）在940 nm和1100 nm波段处荧光的强度随着拉伸长度的增加而明显增强, 当拉伸长度为1.5 cm时, 分别增加8.2 dB和9.7 dB。经熔融拉伸处理后, 仅4.9 cm长的BEDF的荧光强度增强, 这可能是因铋离子的价态变化和铋活性中心浓度的下降所致。这对研究铋相关发光材料在近红外波段的发光机理, 提升发光中心的发光效率具有重要的意义。

设计了相应的电磁力施加装置以实现对超细径光纤熔融拉伸力的精确控制。采用有限元法分析不同线圈参数下电磁线圈与永磁铁之间电磁力的大小, 获得电磁力与线圈各参数间的数学关系式。以拉伸系统性能要求及线圈骨架的外形尺寸为限制条件建立约束方程及目标函数进行优化求解, 得到最优参数。在依据优化参数制作电磁线圈的基础上设计了电磁力控制电路, 通过调节线圈电流精确控制电磁力。最后, 进行电磁力施加装置性能实验。实验结果表明: 光纤拉伸力的范围达到26.073 mN; 光纤拉伸力的分辨率达到7.473 μN, 满足超细径光纤熔融拉伸对拉伸力范围及分辨率的要求。