单模As-Se红外玻璃光纤的制备及其性能研究

中红外光谱区具有很大的科学应用价值,因为绝大多数分子会在该区域显示出基本的振动吸收,留下独特的光谱指纹。硫系光纤是唯一可覆盖近、中、远全红外波段的玻璃光纤。

宁波大学高等技术研究院王训四教授课题组,发明了堆叠隔离挤压技术,制备了专用的隔离式光纤挤压设备(如图1所示),解决了传统硫系光纤芯包比例不可控的问题,通过机械模具的组合设计可实现任意芯包比例且结构完美的硫系光纤预制棒。该课题组基于自制高纯硫系玻璃和隔离堆叠挤压法制备了小芯包比例(1/25)光纤预制棒,随后拉制成单模尺寸的红外硫系光纤,最后通过中红外光参量放大激光器(OPA)泵浦获得极宽超连续谱输出(1.5-13.2µm)。
 

       

                   图1 挤压装置图                         图2 As40Se58Te2/As40Se60阶跃光纤损耗图谱

 

采用截断法测得的光纤损耗图如图2所示(光纤长度约为2 m),该光纤的较低损耗波段可达2.5—12 μm(受测试仪器范围限定,实际短波会延伸)。

图3 不同芯包比的光纤端面图

图3中从左到右分别给出了芯包比为1/2、1/5、1/25的阶跃型硫系光纤端面图,右上角的缺陷为手动切割刀切割时留下的压痕。


4 光纤在不同波长激光抽运条件下获得的超连续谱

利用飞秒激光+光参量放大器泵浦长度为14 cm的光纤,可获得谱宽为1.5—13.2 μm的超宽中红外超连续谱输出(泵浦波长为8 μm)。

全文链接:

薛祖钢,陈朋,田优梅,潘章豪,赵浙明,王训四,张培晴,戴世勋,聂秋华. 单模As-Se红外玻璃光纤的制备及其性能研究[J].中国激光,2018,45(7):0706001.