氧化鍺空芯光波導的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、本課題介紹了二氧化鍺全反射型空芯光波導的特點及應用,并采用酸誘導液相沉積法在石英玻璃管內(nèi)壁上生長二氧化鍺內(nèi)反射膜,GeO2能夠與OH-離子反應生成可溶性鍺酸根離子,從而使GeO2在氨水和氫氧化鈉溶液中的溶解度大大提高。通過向所合成的鍺酸根離子前驅液中加入酸,使鍺酸根離子被逐步分解為GeO2溶質(zhì)析出。將酸化的鍺酸根離子水溶液通入石英毛細管,可在毛細管內(nèi)壁上逐漸液相沉積牛長出GeO2陶瓷膜。將試樣在Gev2的熔點(1115℃)附近熱處理,可

2、以得到致密的GeO2膜。本課題通過控制前驅液的制備參數(shù),酸誘導液相沉積反應過程以及熱處理的工藝參數(shù),對二氧化鍺反射膜的形貌、物相結構、厚度以及空芯光波導對二氧化碳激光傳輸損耗進行了研究和討論,最終獲得較佳的制備工藝。
　　實驗結果表明GeO2-氨水體系制備的GeO2空心光波導對二氧化碳激光的直線傳輸損耗為0.19dB/m-2.44dB/m。當前驅體的固含量從5%增大到7%制備的二氧化鍺空芯光波導的傳輸損耗降低,前驅體的固含量為8%

3、和9%制備的空芯光波導的傳輸損耗大于固含量為7%。隨著沉積時間、沉積次數(shù)和pH的增大,制備的二氧化鍺空芯光波導的傳輸損耗先降低后增大。傳輸損耗隨pH的改變總體上變化不大。當采用硝酸、硫酸和磷酸做為誘導酸時,硝酸制備的空芯光波導的損耗最大,磷酸為誘導酸制備的空芯光波導的傳輸損耗最小。當燒結溫度從1110℃增長到1130℃時,制備的二氧化鍺空芯光波導的傳輸損耗逐漸降低。當燒結溫度為1140℃和1150℃時,制備的樣品的光波導的小。GeO2-

4、氫氧化鈉體系制備的GeO2空心光波導對二氧化碳激光的直傳輸損耗要大于燒結溫度為1130℃制備的樣品。隨著熱處理時間的增大直線傳輸損耗先降低后又增大;冷卻到室溫取出的空芯光波導的傳輸損耗比在高溫取出的空芯線傳輸損耗為0.18dB/m-2.70dB/m。其他參數(shù)不變的情況下,隨著前驅體的固含量的增加直線傳輸損耗逐漸變小;隨著沉積時間的增長直線傳輸損耗先增大然后逐漸降低;隨著沉積次數(shù)和pH的增加傳輸損耗逐漸變大;傳輸損耗隨熱處理溫度和熱處理方