大数值孔径多组分玻璃柔性光纤工艺的研究

论文摘要

大数值孔径光纤在观测系统中,实现了大视野、大角度观察,因此在军事、医学,工业等领域具有广泛的应用需求。本文为了提高光纤的数值孔径值,采用提高光纤纤芯玻璃的折射率,来增大光纤折射率差得以实现。配方设计中,选用镧系玻璃（B2O3-La2O3-BaO）作为纤芯玻璃的基本组成,同时引入Nb2O5等高折射率氧化物来制备高折射率纤芯玻璃。通过玻璃熔制,成型等工艺的研究,制得了折射率为1.7 231,膨胀系数为97×10-7的纤芯玻璃,其性能与已有皮层玻璃相匹配。在光纤拉制工艺中,选用棒管法,另外为防止纤芯、包层玻璃在高温下扩散,在保证拉丝工艺顺利进行的前提下,尽量降低拉丝温度,提高拉丝速度。此外对多组分玻璃光纤束的热熔法制造工艺进行了研究,并给出了比较合理的工艺参数。拉制的柔性光纤的数值孔径为0.83,光的接受角为124°。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 引言
• §1.2 大数值孔径多组分玻璃光纤的国内外发展现状
• §1.3 本课题研究的目的与意义
• §1.4 本课题的主要研究内容
• 第二章 光纤基础理论
• §2.1 光学纤维的光线理论
• §2.2 光纤的主要性能
• §2.3 数值孔径
• 第三章 高折射率多组分光纤玻璃的制备工艺
• §3.1 光学玻璃理论基础
• §3.2 高折射率纤芯玻璃配方设计
• §3.3 实验过程
• §3.4 性能测试
• §3.5 实验结果与讨论
• §3.6 本章小结
• 第四章 大数值孔径多组分玻璃光纤束的制备工艺
• §4.1 大数值孔径光纤对材料性能的要求
• §4.2 光纤材料的配方组成及物理性能
• §4.3 多组分玻璃光纤束的制备方法
• §4.4 棒管法多组分玻璃光纤束的拉制工艺研究
• §4.5 多组分玻璃光纤束元件的类型
• §4.6 光纤束的性能参数及影响因素
• §4.7 多组分玻璃光纤束的热熔法工艺研究
• §4.8 结果与讨论
• 结论
• 致谢
• 参考文献