《中紅外光纖雷射器用硫系摻雜光纖製備及性能研究》是劉自軍為項目負責人，寧波大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：中紅外光纖雷射器用硫系摻雜光纖製備及性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉自軍
- 依託單位：寧波大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
中紅外光纖雷射器在民事和軍事領域具有廣泛的用途，已成為國內外研究的熱點；產生中紅外光纖雷射要求基質聲子能量低、本徵損耗小。目前只有硫系玻璃具有優良的透中遠紅外和成纖特性，是中紅外光纖雷射器的理想基質材料。但硫系摻雜光纖基質的提純、摻雜稀土配位調控、光纖結構損耗、耦合泵浦技術等方面的研究有待深入。本課題擬通過對硫系玻璃中稀土局域環境的調控機理、稀土團簇抑制方法、含鎵難蒸餾玻璃的化學反應提純技術、低結構損耗光纖拉絲參數及泵浦方案的調控最佳化等基礎科學問題進行深入的研究，以獲得具有高稀土溶解度的硫系玻璃組分，解決硫系光纖低損耗製備關鍵技術，研製出用於3~5 μm光纖雷射器的高效發光硫系玻璃光纖。通過本項目的研究為今後在理論上設計和開發新型稀土摻雜中紅外硫系光纖基質材料提供科學的基礎數據和技術支持，具有重要的現實意義。
結題摘要
中紅外光纖雷射器在環境監測等領域具有重要的套用價值。本課題以研製在3-5μm中紅外光纖雷射器方面極有套用前景的Pr3+稀土離子摻雜硫系玻璃光纖材料為對象，依靠項目三年的資助，項目組系統研究了基質硫系玻璃的組成和結構對稀土離子摻雜濃度和中紅外螢光發射特性的影響規律，確定了產生高效中紅外螢光發射的新泵浦方式和共摻雜方式，製備出了幾組稀土摻雜濃度高、發光對應能級的量子躍遷效率高、光學損耗低、物理化學性質穩定滿足拉縴條件要求的稀土離子摻雜硫系玻璃材料，並通過合理的光纖結構設計和光纖拉制工藝實驗，確定了製備高質量稀土摻雜硫系玻璃光纖的工藝條件和參數。根據粒子數方程和傳輸方程對稀土摻雜硫系光纖中紅外雷射輸出特性進行了模擬，進一步最佳化光纖參數及摻雜對雷射輸出的影響。在該項目的研究中，項目組在國內外學術刊物上發表論文6篇，授權國家發明專利2項，培養博士研究生1人，碩士研究生3人。積累了大量寶貴的研究經驗，對今後該領域的進一步研究將具有很好的指導意義。
