通过热扩散减少纤维散射损失:关于消除核心-覆盖接口缺陷的研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光学工程是指光学工程.
• 光子学是指光子学的使用方法.

背景情况:

• 炭化物纤维的光学损失明显超过了理论预测.
• 粗的核心覆盖接口导致光学散射是导致高纤维损失的主要原因.

研究的目的:

• 调查挤出辅助热扩散方法在减少石化纤维光学散射损失方面的有效性.
• 描述核心覆盖接口和扩散过程,以了解减少损失的机制.

主要方法:

• 使用挤出辅助热扩散方法制造光纤预成型.
• 使用扫描电子显微镜-能量分散式X射线光谱学 (SEM-EDS) 和拉曼光谱学对核心-覆盖面接口质量和扩散的表征.
• 缺陷和扩散层的建模,以分析对光散射损失的影响.

主要成果:

• 在320°C的热压条件下达到40.5μm的扩散深度.
• 在5-6微米范围内,平均纤维损耗减少了58%,从4.5到1.88dB/m.
• 在2.64μm时观察到0.68dB/m的最小纤维损失.

结论:

• 热扩散处理有效地通过提高核心覆盖面接口质量来减少光学散射损失.
• 这种方法显著提高了用于光学应用的石化纤维的性能.