中远红外硫系悬吊芯光纤及其光学性能研究
摘要
硫系玻璃在中远红外光谱区有良好的透过率和宽超连续谱（SC）输出等特性，但该类基质光纤的非线性效应却受制于其零色散波长（ZDW，大于4.5 μm）过大的问题。设计出一种新型的中远红外碲基悬吊芯光纤，仿真结果表明：芯径越小，色散蓝移越明显。当芯径小于6.5 μm时，该悬吊芯光纤的零色散点蓝移量明显大于普通阶跃单模光纤结构，尤其是当芯径小至5 μm时，二者零色散点相差0.04 μm，当芯径为3 μm时，零色散点相差0.26 μm。此外，还探讨了支架宽度对光纤色散性能的影响，发现支架宽度对光纤的色散也有明显的调节作用。当支架宽度为0.4 μm时零色散点为3.16 μm，而当支架宽度缩减至0.1 μm时零色散点蓝移至3.154 μm处。通过优化玻璃提纯工艺，制备出2.5~8.5 μm波段损耗低至3.87 dB/m的As30Se50Te20玻璃光纤，经4.7 μm激光校准后其损耗为7.06 dB/m。基于非线性薛定谔方程对该光纤进行了超连续谱产生仿真，当泵浦波长为2.38 μm，光强为-30 dB时，实现了1.140~10.16 μm超连续谱输出，其光谱带宽为9.02 μm。该光纤为后续的中远红外激光高能输出和新型宽谱传感应用提供了技术支撑。
引用本文（GB/T 7714）
谢子豪 Xie Zihao, 王煜泽 Wang Yuze, 方沁楠 Fang Qinnan, 等. 中远红外硫系悬吊芯光纤及其光学性能研究[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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