稀土掺杂特种光纤.

棒外气相 沉积法 （OVD）
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预制棒的制备工艺
•等离子体管内化学气相沉积法（PCVD）
优点：沉积层薄、工艺控制性强、折射率剖面精确
原材料利用率高 不足：原料要求纯度高、沉积速率低 结论：擅长制造纤芯
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预制棒的制备工艺
•以PCVD工艺为例简介光纤流程
三、稀土掺杂特种光纤的特点
稀土掺杂光纤具有圆柱形波导结构，芯径小，很容易实现高密度
泵浦，使激射阈值低，散热性能好，它的芯径大小与通信光纤很匹配， 稿合容量及效率高等等特点。
掺铥光纤 （激光器）
受激掺饵光纤
掺镱光纤
1、具有三能级系统； 2、将“电-光-电”中 继改变为全光中继， 以延长通信距离，并 降低成本，方便运转 和维护。
1、增益带宽宽； 2、上能级荧光寿命长； 3、量子效率高和无浓 度猝灭； 4、无激发态吸收。
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1、增益介质的表面积 /体积比大，散热性好； 2、可适应恶劣工作环 境，易于移动改变出 光点； 3、免维护特性，系统 更小，重量更轻，寿 命更长。
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四、稀土掺杂特种光纤的应用
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光纤拉制
光纤涂覆
涂覆
涂覆材料也在拉丝机 上及时涂敷，以保护 光纤免受潮气、磨损 的伤害。有的涂覆材 料是通过自然冷却附 在光纤上，有的是用 某种光线（紫外线） 照射光纤使涂覆材料 固化。
点我点我
光纤拉制视频（点击图片）
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图:掺铒光纤放大器原理性光路图
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VAD工艺示意图
较低、生产率高
不足：折射率剖面粗糙、
原料利用率低
结论：擅长制造包层
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各生产工艺的比较
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光纤拉制
拉制
在无尘室中将光纤 预制棒固定在拉丝 机顶端，并逐渐加 热至2000摄氏度。 光纤预制棒受热后 便逐渐融化并在底 部累积液体，待其 自然垂下，就形成 光纤。
涂覆层
沉积层 石英管 石英套管 PCVD沉积 拉丝
石英衬管 芯层
熔缩
筛选
芯棒测试 包层
光纤测试
包层
成品包装
套棒
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预制棒的制备工艺
• 改进的管内化学气相沉积法（MCVD）
优点：投资少、操作运行较容易、工艺控制性好 不足：原料利用率低、折射率剖面不够精确 结论：擅长制造包层、纤芯制造仅次于PCVD
光纤
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二、稀土掺杂特种光纤的制备
预制棒的 制备
光纤的 拉制、涂覆
光纤成缆
第一步
第二步
第三步
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预制棒的制备
预制棒
目前使用比较成熟的制备方法
微波等离子 体化学气相 沉积法 （PCVD）
改进的化学 气相沉积法 （MCVD）
轴向气相沉 积法 （VAD）
稀土掺杂特种光纤
制备、特性与应用
稀土掺杂特种光纤
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稀土掺杂光纤概况
稀土掺杂特种光纤的制备
稀土掺杂特种光纤的特点 稀土掺杂特种光纤的应用
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一、稀土掺杂光纤概况
稀土掺杂光纤在 测量、通信、传感、 材料、加工和医疗等 方面具有十分广泛的 用途. 近年来，国内外 的很多大学和科研单 位都在积极开展稀土 掺杂光纤放大器、激 光器、传感器和超荧 光光源的研发工作， 但仍有待于进一步深 入研究。
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预制棒的制备工艺
•管外汽相沉积法（OVD）
优点：沉积速率高、 预制棒体积大、原料
纯度要求较低、生产
率高
不足：折射率剖面粗
糙、原料利用率低
结论：擅长制造包层
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预制棒的制备工艺
•汽相轴向沉积法（VAD）
优点：沉积速率高、预制 棒体积大、原料纯度要求
稀土掺杂特种光纤 应用
光纤激光器 光纤传感器
光纤放大器
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四、稀土掺杂特种光纤的应用
Eg：掺铒光纤放大器(EDFA)的应用
掺铒光纤放大器的应用不仅在于可进行全光中继。最突出的是在波分复用 (WDM)光纤通信系统中的应用。波分复用是在一根光纤上传输多个光信道，从 而充分利用光纤带宽，有效扩展通信容量的光纤通信方式。由于掺铒光纤放大 器具有约40nm的极宽带宽，可覆盖整个波分复用信号的频带，因而用一只掺 铒光纤放大器就可取代与信道数相应的光一电一光中继器，实现全光中继。这 极大地降低了设备成本，提高了传输质量和效率，推动了波分复用技术的发展。 现在EDFA+WDM已成为高速光纤通信网发展的主流，代表新一代的光纤通信 技术。