学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

空芯传能光纤的制备工艺与特性研究

作　者: 庞辉
导　师: 侯峙云
学　校: 燕山大学
专　业: 光学工程
关键词: 空芯传能光纤 CO2激光液相化学沉积法传输损耗膜层厚度颗粒度
分类号: TN253
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 69次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着激光技术和红外技术的迅速发展,CO2激光器已广泛应用到医疗手术、工业加工、雕刻轻工业等领域,由于目前主要是通过导光臂对CO2激光能量进行传输,该传输系统非常笨重、且无法自由移动,这对激光手术产生极大的障碍,空芯传能光纤是解决这一问题的主要途径。本论文从理论上分析了电介质/金属泄漏型空芯传能光纤传输特性。并且,采用液相化学沉积法制备出了传输性能稳定、低损耗的AgI/Ag空芯传能光纤。本论文主要从以下几个方面进行研究:首先,从射线光学和导波光学的理论出发,介绍了空芯传能光纤的传输机理。通过对金属空芯光纤与电介质/金属泄漏型空芯光纤传输特性的理论分析,设计出了电介质/金属泄漏型的空芯传能光纤,其中以空芯石英毛细管作为基底材料,银作为金属膜,碘化银作为电介质膜。其次,对银膜的制备工艺及影响银膜性能的诸多因素(如预处理过程、溶液的流速、反应时间、温度等)进行了研究。根据敏化的机理,研究了氯化亚锡溶液敏化的效果及确定适合的制备方案和工艺。同时,也对碘化银膜的制备工艺及影响因素进行了研究,确定了合适的碘化银膜制备工艺。最后,在现有的实验条件下,测量了空芯传能光纤各膜层的表面形貌图;通过研究空芯传能光纤损耗的计算方法,测量了空芯光纤的直线损耗和弯曲损耗,并从射线光学和导波光学角度对弯曲损耗的产生加以解释。同时测试了空芯传能光纤的传输性能,该光纤具有传输性能稳定,传输损耗低的特点。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 选题的意义  10-11
  1.2 光纤的分类  11-14
    1.2.1 按用途分类  11
    1.2.2 按材料和结构分类  11-14
  1.3 空芯传能光纤的国内外研究现状  14-15
  1.4 红外传能光纤存在的问题  15-16
  1.5 论文的研究内容及结构安排  16-17
第2章电介质/金属空芯光纤的传输机理  17-31
  2.1 光波导理论的研究方法  17-20
    2.1.1 射线光学  17-18
    2.1.2 导波光学  18-20
  2.2 金属介质的理论研究方法  20-25
    2.2.1 金属中的波动方程  20-22
    2.2.2 金属介质的常用参数  22-23
    2.2.3 在金属介质中的穿透深度和反射率  23-25
  2.3 电介质/金属空芯传能光纤的导光机理  25-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章电介质/金属空芯光纤材料选择机理及结构设计  31-39
  3.1 电介质/金属空芯光纤的基质选择  31-33
  3.2 电介质/金属空芯光纤金属膜层材料的选择  33-37
  3.3 金属银膜厚度  37-38
  3.4 电介质膜厚度  38
  3.5 本章小结  38-39
第4章空芯传能光纤的制备  39-49
  4.1 实验材料、药品及仪器  39
    4.1.1 实验材料与药品  39
    4.1.2 实验仪器  39
  4.2 石英基片和石英毛细管的预处理  39-43
    4.2.1 石英基片和毛细管的清洗  40-41
    4.2.2 基片和毛细管的活化和敏化  41-43
  4.3 银膜的制备  43-44
    4.3.1 实验原理  44
    4.3.2 实验过程  44
  4.4 银膜的清洗  44-46
  4.5 银膜的干燥  46
  4.6 碘化银介质膜的制备  46-48
  4.7 本章小结  48-49
第5章膜层的性能分析与传输损耗的测量  49-63
  5.1 银膜的性能测试  49-50
  5.2 碘化银膜性能的测试  50-53
    5.2.1 碘化银的结构  51
    5.2.2 碘化银的形貌  51-53
  5.3 空芯传能光纤的损耗  53-55
    5.3.1 空芯传能光纤损耗测试简图  53-54
    5.3.2 直光纤的测量方法  54-55
    5.3.3 光纤弯曲损耗的测量方法  55
  5.4 光纤损耗的测量结果  55-58
    5.4.1 直线损耗测量结果  55-57
    5.4.2 弯曲角度与弯曲损耗的关系  57-58
  5.5 弯曲损耗产生的原因  58-61
    5.5.1 射线光学的解释方法  58
    5.5.2 波导光学的研究方法  58-61
  5.6 颗粒度对透过率的影响  61-62
  5.7 空芯光纤传输稳定性的测试  62
  5.8 本章小结  62-63
结论  63-65
参考文献  65-71
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  71-72
致谢  72-73
作者简介  73

空芯传能光纤的制备工艺与特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文