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环烯烃共聚物空芯微结构太赫兹光纤的设计与制造
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:O439[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室,陕西西安710119, [2]中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621900
  • 相关基金:国家自然科学基金(61275106,61108061)
中文摘要:

以环烯烃共聚物(cyclic-olefin copolymer,COC)材料为基质,设计、制造了一种空芯多孔包层太赫兹(THz)纤维。利用comsol软件模拟了芯径为6mml的光纤在0.2—1.5THz波段的损耗特性,结果表明:在0.85。1.5THz波段存在多个低损耗频带,而且在0.85—1.1THz波段有低于3dB/m的三个窗口:特别是在0.99THz,损耗达到0.208dB/m。芯径为3rain、4.8mln和6mm的光纤在0.8-1.5THz波段的损耗特性对比分析表明:该COC微结构多孔包层空芯纤维的损耗随着光纤外径的增加而减小。把设计的太赫兹纤维外径放大7倍达到7cm,据此设计制造了光纤预制棒成型专用模具。借助热挤出成型方法得到了结构完整、孔洞表面光滑,长度为22cm的空芯多孔包层预制棒。利用该实验室独有的微结构光纤拉丝塔,成功获得了微结构保持完好的光纤样品。损耗分析结果表明:6mm芯径的光纤样品在1.27THz的平均损耗为2.175dB/m,与该频率的理论损耗(1.95dB/m)接近。

英文摘要:

A hollow-core porous microstructured terahertz fiber based on Topas cyclic-olefin polymer (COC) was designed and manufactured. The loss characteristics of an optical fiber with outer diameter 10 mm was simulated using comsol software in the 0.2-1.5 THz band. There are several low-loss bands in the 0.85-1.5 THz, and there are three windows in which the loss is lower than 3 dB/m in the 0.85-1.1 THz band, the loss is about 0.208 dB/m especially in the 0.99 THz. By comparing the loss characteristics of the fiber with core diameter of 3 mm, 4.8 mm and 6 mm in 0.8-1.5 THz band, the loss was reduced with increasing the diameter. The outer diameter of designed THz fiber was enlarged to 7 cm, and a dedicated mold was designed for manufacturing preform. A 22 cm long THz fiber preform with a standard structure and smooth surface was manufactured by the hot extrusion molding method. Finally,through the laboratory's unique draw tower, the terahertz fiber of the core diameter of 3 mm, 4.8 mm and 6 mm were manufactured. The loss analysis result show that the average loss of the fiber with core diameter of 6mm is 2.175dB/m in 1.27THz and it is near the theoretical loss (1.95 dB/m).

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466