칼코게나이드 유리 중공 코어 미세 구조 광섬유
소환
Shiryaev VS (2015) 칼코게나이드 유리 중공 코어 미세 구조 광섬유. 앞쪽. 교배. 2:24. 도이: 10.3389/fmats.2015.00024
키워드
- 칼코게나이드 유리
- 중공형 미세구조 광섬유(HC-MOF)
- 중적외선(IR)
- 광학 손실
- 음의 곡률
- 광결정 섬유(PCF)
- 제작
- 전염
짧은
이 기사에서는 중적외선 응용 분야를 위한 칼코게나이드 유리 중공 코어 미세 구조 광섬유 의 최근 개발, 제조 기술 및 과제를 검토합니다 .
요약
이 기사에서는 중적외선 응용 분야를 위한 칼코게나이드 유리 중공 코어 미세 구조 광섬유(HC-MOF)의 최근 개발에 대한 개요를 제공합니다.
소스는 다음을 포함하여 HC-MOF의 장점을 강조합니다.
- 낮은 이론적 손실: 소식통은 빛이 공기를 통해 이동하기 때문에 HC-MOF가 매우 낮은 투과 손실 가능성을 제공한다고 설명합니다. 공기에서는 재료 흡수와 레일리 산란이 유리에 비해 최소화됩니다.
- 넓은 전송 범위: HC-MOF는 기존 스텝 인덱스 광섬유에 비해 더 넓은 범위의 파장에 걸쳐 빛을 전송할 수 있습니다.
- 강력한 가벼운 가스 상호 작용: 중공 코어에 가스가 존재하면 빛과 가스 사이의 강력한 상호 작용이 가능하며 이는 라만 증폭과 같은 응용 분야에 유용합니다.
소식통은 칼코게나이드 유리가 고유한 특성으로 인해 중적외선 HC-MOF에 특히 적합하다고 강조합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
- 넓은 투과율 범위: 칼코게나이드 유리는 1~12μm 범위의 빛을 투과할 수 있습니다.
- 낮은 고유 손실: 중간 IR 영역에서는 자연적으로 손실이 낮습니다.
- 높은 굴절률: 칼코게나이드 유리의 높은 굴절률(2.4~3.0)로 인해 소형 비선형 장치에 적합합니다.
- 높은 비선형 굴절률: 비선형 굴절률(n2)은 실리카 유리보다 훨씬 높기 때문에 섬유 기반 광자 장치에 이상적입니다.
그러나 소식통은 칼코게나이드 HC-MOF를 제조하는 데 다음과 같은 몇 가지 기술적 과제를 인정합니다.
- 설계 및 형상 최적화: 연구원들은 이러한 섬유의 이상적인 구조 매개변수를 결정하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다.
- 유리 순도 향상: 칼코겐화물 유리에서 높은 화학적 순도와 상 순도를 달성하는 것은 손실을 최소화하는 데 중요합니다.
- 드로잉 기술 향상: 섬세한 광결정 구조의 변형을 방지하려면 섬유 드로잉 기술을 개선하는 것이 필수적입니다.
소스에서는 기판 튜브 내에 모세관을 조립하는 것과 관련된 칼코게나이드 HC-MOF 프리폼을 생성하는 기본 방법으로 "스택 앤 드로우" 기술을 설명합니다. 소식통은 또한 프리폼 제조 중 칼코게나이드 유리와 실리카 유리의 접착과 관련된 문제를 언급합니다. 그들은 칼코게나이드 유리의 유리 전이 온도 근처에서 접착력이 가장 강하며 냉각 중에 예비성형품 균열로 이어질 수 있다고 지적합니다.
이러한 과제에도 불구하고 연구자들은 CO2 레이저 광을 포함하여 중적외선을 전송할 수 있는 칼코겐화물 HC-MOF를 성공적으로 제작했습니다. 그러나 이러한 광섬유의 광 손실은 현재 이론적인 예측보다 높습니다. 이론적 한계에 가까운 손실을 달성하려면 섬유 설계, 연신 조건 및 유리 순도를 최적화하기 위한 추가 연구가 필요합니다. 소식통은 또한 대기 수분 노출로 인해 발생하는 칼코게나이드 HC-MOF의 광학적 노화를 해결하는 것이 중요하다고 강조합니다. 이러한 노화 과정은 섬유의 공기 구멍 내 수산기 그룹과 물 분자의 형성으로 인해 광학 손실이 증가합니다. 이를 완화하기 위해 연구자들은 폴리머 코팅을 사용하는 등 습기로부터 섬유를 보호하는 방법을 모색하고 있습니다.
출처: https://www.semanticscholar.org/paper/Chalcogenide-Glass-Hollow-Core-Microstructured-Shiryaev/b3b3c4bffdbeca46fba87269bbecfd339f228d51