新型紅外傳感用硫系玻璃光纖的研制.pdf

1、硫系玻璃具有優(yōu)良的紅外透過性能，較佳的成纖能力以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性、抗腐蝕性。因此硫系玻璃成為紅外領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛的材料。以硫系玻璃為基質(zhì)材料制備的光纖，經(jīng)過錐形化處理之后可以應(yīng)用于氣體濃度分析、化學(xué)傳感、環(huán)境監(jiān)測、生物學(xué)、醫(yī)療等領(lǐng)域。因此探索研究新型紅外傳感用的硫系玻璃光纖對人們?nèi)粘Ｉ钣兄匾饬x。
　　本文以Ge-Sb-Se體系玻璃作為主要研究對象，研究了Ge-Sb-Se玻璃系統(tǒng)的成玻性能、熱學(xué)性能、光學(xué)特性、玻璃結(jié)構(gòu)，并

2、分別就Ge、Sb含量的變化分析了各個(gè)參數(shù)的變化情況。利用制備的Ge15Sb10Se75硫系玻璃拉制了硫系光纖并進(jìn)行錐化實(shí)驗(yàn)，最后測試了光纖的紅外透過光譜，得出硫系玻璃光纖的各項(xiàng)參數(shù)符合紅外傳感應(yīng)用的需求。
　　第一章緒論主要概述了Ge-Sb-Se玻璃的研究歷程以及紅外硫系光纖傳感器的發(fā)展情況，結(jié)合硫系玻璃的特性總結(jié)出在基質(zhì)材料制備方面、硫系光纖的制備、光纖傳感實(shí)驗(yàn)等三個(gè)方面的難點(diǎn)，依據(jù)這三個(gè)難點(diǎn)確定研究內(nèi)容。
　　第二章介紹

3、了硫系玻璃相關(guān)的基礎(chǔ)理論，包括材料的熱學(xué)特性、光學(xué)特性、光學(xué)帶隙、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等理論以及光纖的導(dǎo)光與損耗的理論。
　　第三章介紹了硫系光纖紅外傳感的原理，并對 FEWS和錐形光纖的理論進(jìn)行闡述，提出了提高傳感靈敏度的途徑，即光纖錐形化。
　　第四章介紹從硫系玻璃和硫系光纖的制備方法，以及樣品的熱學(xué)性能、光學(xué)性能的測試方法，最后介紹了錐形光纖的拉制方法。
　　第五章對制備的Ge30-xSbxSe70（x=15,20,25）和

4、Ge15SbxSe85-x（x=5,10,15,20,25）兩個(gè)系列的玻璃性能進(jìn)行了研究分析，并討論了Ge、Sb含量對硫系玻璃的成玻性能、熱穩(wěn)定性、紅外透過性等影響規(guī)律。
　　第六章根據(jù)最佳成纖能力選定 Ge15Sb10Se75的硫系玻璃作為光纖的基質(zhì)材料，制備了預(yù)制棒和拉制光纖的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)利用熔融拉錐和化學(xué)腐蝕完成錐形光纖的制備。并利用Ge15Sb10Se75錐形光纖進(jìn)行了傳感實(shí)驗(yàn)，檢測了不同濃度的乙醇溶液。
　　最后總結(jié)