【《微納光纖的基本特性綜述》1100字】

微納光纖的基本特性綜述 2 32003年，L.Tong等人于在Nature發(fā)表了亞波長直徑光纖的拉伸工藝：首先用火焰將二氧化硅光纖拉伸到微米級直徑；其次，為了在拉伸區(qū)域控制穩(wěn)定的溫度，使用錐形藍寶石纖維吸收火焰熱能，將微米級光纖繞在藍寶石尖端，拉伸B圖2.1自調(diào)制兩步法拉制微納光纖示意圖為了實現(xiàn)微納光纖的可控、可重復制備，G.Brambilla等人建立了改進的光纖耦合器制作裝置5,其加熱源為毫米量級的氧氣和異丁烷火焰，在微納光纖拉制過程中用火焰反復掃描光纖使之受熱均勻。該方法可拉制出一致性好、長度較長(腰區(qū)長度達到幾十毫米)、損耗很低的微納光纖，并且初步實現(xiàn)自動化制備。2014年Hoffman等人基于火焰加熱機械掃描拉伸法，制備的低損耗微納光纖，在1.55um處測得99.95%±0.02%的單模透射率。圖2.2幾種火焰刷技術(shù)示意圖微納光纖具有強光場約束能力，其傳輸光束的等效模場截面尺寸一般在Xn的量級19I。微納光纖的直徑減小到一定程度后，光在纖芯外傳輸?shù)馁渴艌瞿芰糠植急壤龝S著直徑減小而顯著增加，有利于在光纖表面增強光與物質(zhì)的相互作用。因此，在微納光纖表面吸附或包覆其他納米材料，是研究光與微量物質(zhì)相互作用的一種有效方法，以及研究激光鎖模新材料的一種常用手段”。光學損耗同樣是決定微納光纖能否正常工作的重要參數(shù)，樣品的表面質(zhì)量、均勻度以及對其施加彎曲應變等都將對其傳輸損耗、倏逝場等特性產(chǎn)生影響。微納光纖采用普通光纖拉制而成，由兩個錐形過渡區(qū)與預制棒相連，可以很方便地使用光纖熔接機接入光纖激光環(huán)路，且只產(chǎn)生較低的插入損耗。只要保證燃燒氣體的高純度，吸收損耗可以控制在0.02dB/km10)。而表面均勻度則由拉制工藝與光纖過渡段的錐度變化決定。微納光纖擁有與普通微納光纖相比的大波導色散，這是因為在光纖直徑變小的過程中，倏逝場能量占比逐漸增大，波導色散逐漸取代材料色散在光纖中占據(jù)主導地位。色散會隨直徑改變是微納光纖的重要光學特性。由圖可知，在幾種波段下，能夠通過控制微納光纖的直徑獲得相對于正常直徑光纖的反常波導色散Ⅲ。因此，微納光纖可以應用于鎖模激光器件的色散補償。通過控制微納光纖的直徑及長度，得到與常規(guī)光纖相反的色散值，從而進行腔內(nèi)的色散補償或腔外的脈沖壓縮3。微納光纖作為一種全光纖、低損耗、可調(diào)節(jié)的色散補償器件，在鎖模激光器領(lǐng)域具有極高的應用價值。例如，在lum波段的摻鐿鎖模激光器中提供負色散，實現(xiàn)色散補償、脈沖壓縮和光譜展寬。而根據(jù)光纖環(huán)形諧振腔內(nèi)色散的不同，脈沖在色散以及非線性的共同作用下得到不同類型的光孤子輸出，因此，可以利用微納光纖在2um波段的正色散特性，實現(xiàn)基于色散調(diào)控的摻銩耗散孤子鎖模激光器研制。Di