中红外光纤激光器用硫系掺杂光纤制备及性能研究

基本信息
批准号:61605095
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:刘自军
学科分类:
依托单位:宁波大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:许银生,刘永兴,赵浙明,王晓美,卞俊轶,潘章豪,黄炎
关键词:
中红外光纤硫系玻璃光纤稀土元素掺杂光纤拉制技术
结项摘要

Mid-infrared fiber lasers with a wide range of uses in civil and military, and has become a hot spot of research at home and abroad. In the generation of mid-infrared fiber lasers the low phonon energy and small intrinsic losses are required. At present,only the chalcogenide glass has excellent transmissivity and fiber-drawing properties is an ideal glass matrix for the preparation of mid-infrared fiber lasers. However, the purification of the rare earth doped chalcogenide fiber matrix, the regulation of the rare earth coordination, the loss of the fiber structure, and the coupling pump technology are need to be further research. In order to obtain the chalcogenide glass with high rare-earth doping property, solve the key technology of low loss in fiber preparation, and obtain the 3~5μm high efficient emissions chalcogenide glass fiber. The following basic scientific problems must be researched in advance: the regulation mechanism of the local area environment, the method of rear earth clusters suppression, the chemical reaction purification technology of the hard distillation glass with gallium content, the low loss fiber drawing parameters control and the optimization of pump plan. This project is of great practical significance, it will provide scientific data and technical support for the future design and development of new rare-earth doped mid-infrared chalcogenide fiber material.

中红外光纤激光器在民事和军事领域具有广泛的用途,已成为国内外研究的热点;产生中红外光纤激光要求基质声子能量低、本征损耗小。目前只有硫系玻璃具有优良的透中远红外和成纤特性,是中红外光纤激光器的理想基质材料。但硫系掺杂光纤基质的提纯、掺杂稀土配位调控、光纤结构损耗、耦合泵浦技术等方面的研究有待深入。本课题拟通过对硫系玻璃中稀土局域环境的调控机理、稀土团簇抑制方法、含镓难蒸馏玻璃的化学反应提纯技术、低结构损耗光纤拉丝参数及泵浦方案的调控优化等基础科学问题进行深入的研究,以获得具有高稀土溶解度的硫系玻璃组分,解决硫系光纤低损耗制备关键技术,研制出用于3~5 μm光纤激光器的高效发光硫系玻璃光纤。通过本项目的研究为今后在理论上设计和开发新型稀土掺杂中红外硫系光纤基质材料提供科学的基础数据和技术支持,具有重要的现实意义。

项目摘要

中红外光纤激光器在环境监测等领域具有重要的应用价值。本课题以研制在3-5μm中红外光纤激光器方面极有应用前景的Pr3+稀土离子掺杂硫系玻璃光纤材料为对象,依靠项目三年的资助,项目组系统研究了基质硫系玻璃的组成和结构对稀土离子掺杂浓度和中红外荧光发射特性的影响规律,确定了产生高效中红外荧光发射的新泵浦方式和共掺杂方式,制备出了几组稀土掺杂浓度高、发光对应能级的量子跃迁效率高、光学损耗低、物理化学性质稳定满足拉纤条件要求的稀土离子掺杂硫系玻璃材料,并通过合理的光纤结构设计和光纤拉制工艺实验,确定了制备高质量稀土掺杂硫系玻璃光纤的工艺条件和参数。根据粒子数方程和传输方程对稀土掺杂硫系光纤中红外激光输出特性进行了模拟,进一步优化光纤参数及掺杂对激光输出的影响。在该项目的研究中,项目组在国内外学术刊物上发表论文6篇,授权国家发明专利2项,培养博士研究生1人,硕士研究生3人。积累了大量宝贵的研究经验,对今后该领域的进一步研究将具有很好的指导意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
3

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
4

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022
5

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020

刘自军的其他基金

相似国自然基金

1

4.3微米中红外光纤激光器用硫系主动光纤材料的研究

批准号:61177084
批准年份:2011
负责人:郭海涛
学科分类:F0503
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
2

红外硫系玻璃基质光子晶体光纤设计、制备及性能研究

批准号:61177087
批准年份:2011
负责人:戴世勋
学科分类:F0503
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
3

中红外光纤激光器用材料及其光纤的研究

批准号:10876009
批准年份:2008
负责人:彭波
学科分类:A31
资助金额:39.00
项目类别:联合基金项目
4

基于硫系拉锥光纤克尔效应的中红外全光纤亚百飞秒激光研究

批准号:61905125
批准年份:2019
负责人:赵如薇
学科分类:F0506
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目