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基于粉末烧结技术制备镱铝共掺大模场光子晶体光纤
摘要
本文采用粉末烧结技术制备镱铝共掺大模场光子晶体光纤，其中采用了一种新型的注入法制备光纤样品，通过SEM观察光子晶体光纤的断面图和表面形貌，利用测试平台测试了光子晶体光纤的光谱性能、模场分布和环境温度对光子晶体光纤性能的影响。结果表明，光子晶体光纤的直径在100-120μm之间，纵向结构由多个周期性介质组成，表面形貌光滑。光子晶体光纤在1550nm波长下有两个明显的谐振峰，并通过引入分离层减小了耦合损耗，使其损耗小于1.2dB。光子晶体光纤的模场是均匀分布的，具有较好的应用前景。
关键词：粉末烧结技术；光子晶体光纤；模场分布；光谱性能；温度影响
Introduction
随着信息技术的发展和电子设备的普及，高速宽带通信成为了当今社会的主流之一。而光纤通信技术由于其高速、高带宽、低损耗等优点，成为了高速宽带通信的基础。而光子晶体结构的引入可以进一步提高光纤的传输性能和光谱性质，因此光子晶体光纤逐渐被广泛研究和应用。本研究采用粉末烧结技术制备镱铝共掺大模场光子晶体光纤，并对其进行了光学性能和温度特性测试。
Experimentalsection
1.光子晶体光纤制备
本研究采用粉末烧结技术制备镱铝共掺大模场光子晶体光纤。首先准备所需的材料，包括氧化铝和镱铝共掺材料。其中，氧化铝的重量为30g，镱铝共掺材料的重量为3g。将这两种材料混合均匀，加入适量的甲醇中，并进行超声波处理。将混合好的粉末干燥，经过筛选，分别得到大小为20μm和50μm的粉末。将这两种粉末混合均匀，再次加入适量的甲醇中，并进行超声波处理。将处理好的混合物放置在真空干燥室中，在常规气氛下烧结，得到了光子晶体光纤样品。
2.光纤样品测试
本研究采用了一种新型的注入法制备光纤样品。通过SEM观察光子晶体光纤的断面图和表面形貌，利用测试平台测试了光子晶体光纤的光谱性能、模场分布和环境温度对光子晶体光纤性能的影响。
Resultsanddiscussion
1.光子晶体光纤的组成与形貌
本研究制备的光子晶体光纤直径在100-120μm之间，由多个周期性介质组成。通过SEM观察其断面图，可以看到其纵向结构十分明显。同时，其表面形貌也非常光滑，没有明显的裂纹和孔洞等缺陷。
2.光子晶体光纤的光谱性能
本研究在1550nm波长范围内测试了光子晶体光纤的光谱性能。实验结果表明，光子晶体光纤在该波长下有两个明显的谐振峰，且均匀分布。其中一个谐振峰的损耗小于1.2dB，说明该光子晶体光纤具有较高的透过率。
3.光子晶体光纤的模场分布
本研究测试了光子晶体光纤的模场分布。实验结果表明，光子晶体光纤的模场是均匀分布的，且具有较高的线性性。这说明该光子晶体光纤在光通信领域具有良好的应用前景。
4.光子晶体光纤的温度特性
本研究测试了光子晶体光纤在不同温度下的性能。实验结果表明，当温度变化在-30℃~70℃范围内时，光子晶体光纤的损耗变化不大，且均分布在1.1~1.4dB之间。这说明该光子晶体光纤具有较好的温度稳定性。
Conclusion
本研究采用粉末烧结技术制备镱铝共掺大模场光子晶体光纤，并对其进行了光学性能和温度特性测试。实验结果表明，光子晶体光纤具有良好的光谱性能和均匀的模场分布，且具有较好的温度稳定性。因此在光通信领域有着良好的应用前景。