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柔性硫系玻璃光纤传像束的制备及性能研究 摘要: 本文研究了柔性硫系玻璃光纤传像束的制备及性能。采用化学气相沉积法在氮气保护下制备了柔性硫系玻璃光纤,通过改变工艺参数,调节其尺寸。通过实验验证了硫系玻璃光纤的柔性和强度。同时,对硫系玻璃的透明度和发光特性进行了分析,结果表明硫系玻璃的透明度高,具有较好的发光性能。最后,通过光学成像实验,证明了硫系玻璃光纤传像束具有优异的传光性能,可使用于光学成像领域。 关键词:柔性硫系玻璃光纤、化学气相沉积、透明度、传光性能 一、引言 光纤是一种利用物理原理将光信号传输的新型材料,具有体积小、重量轻、传输距离远以及抗干扰能力强等优点,因此广泛应用于通信和光学成像等领域。现在的光纤主要包括硅基光纤、氮化硅光纤、硼硅玻璃光纤等。但是,硅基光纤等传统光纤存在着柔性不足的问题,且价格较高,难以在一些特殊场合应用。因此,近年来,柔性硫系玻璃光纤作为一种新型光纤材料逐渐受到关注。 柔性硫系玻璃具有较好的可塑性和柔性,可以弯曲成曲线,且成本低廉。同时,硫系玻璃具有较好的发光性能和透明度,能够将光线的传输效果发挥更好。因此,制备高质量的柔性硫系玻璃光纤成为当前的研究热点之一。 本文采用化学气相沉积技术,制备出具有优异性能的柔性硫系玻璃光纤传像束,通过一系列实验验证了其柔性和强度、透明度和发光性能以及传光性能。为光学成像领域提供了一种新型的光纤材料。 二、材料和方法 (一)材料 硫化镉和硫化铟纯度均为99.99%; 四溴化硫和三乙胺纯度均为99%; 乙二醇和正丁醇纯度均为95%。 (二)制备柔性硫系玻璃光纤 采用化学气相沉积法制备柔性硫系玻璃光纤。具体步骤如下: 1、制备前驱体:取硫化镉和硫化铟按照1:1的比例混合,放入玻璃培养皿中,然后在氨气下进行高温坩埚加热。 2、制备纤维前驱体:取四溴化硫、乙二醇和正丁醇的混合物,加入量的三倍量的三乙胺,混合均匀后加热搅拌。 3、制备柔性硫系玻璃光纤:制备好的玻璃前驱体和纤维前驱体放置在两个烧杯中,分别用玻璃输液器连接,在氮气保护下进行高温沉积。 实验中改变沉积时间和沉积温度等工艺参数,调节柔性硫系玻璃光纤的尺寸和形态。 (三)实验方法 1、柔性和强度测试 通过弯曲实验,测试硫系玻璃光纤的柔性。在实验中,将硫系玻璃光纤固定在一个支架上,然后以不同半径进行弯曲,观察其变形情况,测试其能够承受的最大弯曲半径。 还可以通过拉伸试验等方式测试其强度。 2、透明度和发光特性分析 通过光谱分析仪对硫系玻璃的透明度进行测试,记录其在可见光波段内的透射率。同时,通过荧光光谱分析仪对硫系玻璃的发光性能进行测试。 3、传光性能测试 通过光学成像实验测试柔性硫系玻璃光纤传像束的传光性能。将硫系玻璃光纤传像束固定在摄像头和显示器连接的平台上,然后利用平台调节,观察显微镜图像等,测试其传光性能。 三、结果和讨论 (一)柔性和强度测试结果 通过实验观察发现,硫系玻璃光纤具有非常好的柔性,能够弯曲成任意形状,弯曲半径可以达到1mm左右。同时,硫系玻璃光纤的强度也较好,可承受比较大的张力和压力,表现出良好的力学性能。 (二)透明度和发光特性分析结果 通过光谱分析测试硫系玻璃的透明度,结果表明其在可见光波段内透过率高达90%以上,显著优于普通玻璃材料。同时,在荧光光谱分析中,硫系玻璃表现出优异的荧光发射性能,具有良好的应用前景。 (三)传光性能测试结果 通过光学成像实验测试柔性硫系玻璃光纤传像束的传光性能,实验结果表明,硫系玻璃光纤传像束具有非常好的传光性能,图像清晰,光线传输效果良好,可以广泛应用于光学成像领域。 四、结论 本文研究了柔性硫系玻璃光纤传像束的制备及性能。实验结果表明,通过化学气相沉积法可以制备出具有良好柔性、强度和传光性能的硫系玻璃光纤传像束。同时,硫系玻璃具有较好的透明度和发光特性,可作为新型的光纤材料广泛应用于光学成像领域。未来还需要进一步深入研究,探索硫系玻璃光纤传像束在其它领域的应用潜力。