《全自動微下拉晶體光纖生長爐的研製與套用》是依託山東大學，由陶緒堂擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：全自動微下拉晶體光纖生長爐的研製與套用
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：陶緒堂
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高能定向雷射在軍事國防、工業加工等領域具有重大套用價值，因此製備高質量的雷射光纖材料成為當前光纖材料領域的研究熱點之一。微下拉技術是一種新穎高效的晶體生長手段，可以生長高質量的晶體光纖材料，其性能遠優於普通的玻璃光纖。新型微下拉技術該技術具有如下優點：使用的原料非常少；生長速度快；貴金屬坩堝小；光纖直徑從微米至毫米可調；可以生長多種閃爍、雷射、金屬合金等新穎晶體。由於該技術較新，目前尚無成熟的商品化設備，國際上各研究單位均為自主研製或與企業聯合研製。目前國內尚沒有微下降技術生長功能晶體的研究報導。鑒於我們已成功自主研製了全自動提拉爐以及布里奇曼爐，積累了豐富的晶體設備研製經驗；而且課題組主要成員留學期間已從事了兩年的微下拉晶體光纖生長研究，對該技術有了較全面的把握。因此特申請自主研製微下拉晶體光纖生長爐，該設備的研製對於豐富和提升我國晶體材料，尤其是晶體光纖材料的研究的水平具有重要的意義。
結題摘要
雷射單晶光纖是解決目前固體雷射和光纖雷射技術發展瓶頸的一種新思路，而微下拉作為其關鍵製備技術在我國卻長期處於研究空白。本項目在國內率先開展了微下拉設備的自主研製和單晶光纖生長工作，涉及了從設計論證到製作組裝，以及關鍵部件調試和控制系統最佳化等環節；設備包括了感應電源、溫場、坩堝、真空系統、機械升降系統、籽晶微調平台、控制系統等模組。經過長期攻關，我們團隊成功開發了微下拉單晶生長設備以及相應配套系統。該設備使用原料少，生長周期短，適合新型晶體材料探索；同時可以實現異形晶體材料的定向生長，單晶光纖直徑從微米至毫米可調。目前設備運行良好，可滿足直徑0.4 - 8 mm不同規格高熔點單晶的生長；同時我們在微下拉的溫度梯度調節與控制方面做出了改進，設計並探索了調控晶體生長溫梯的手段與方法，進一步最佳化了自主研製設備的工作狀態。充分利用該方法的技術優勢，我們首次實現了倍頻晶體器件的微下拉定向生長，後期僅需要簡單加工即可滿足使用要求。微下拉設備的自主研製過程，融入了我們團隊的諸多技術方案與研究思路，對於豐富和提升我國晶體材料，尤其是單晶光纖材料的研究水平具有重要意義。本課題成果已發表學術論文3篇，申請國家專利2項，項目主要參與者通過國際和國內學術會議做了口頭報告宣傳；同時我們的論文成果榮獲中國科技期刊2016年度優秀論文獎。本項目的成功開展也激發了國內其他單位對於微下拉技術和單晶光纖材料的研究熱情，後續合作和發展值得期待。
