紅外光纖的制備來了解下

　　作為光通信領域所開發的石英系列光纖的工作波長，盡管用在較短的傳輸距離，也只能用于2um。為此，能在更長的中紅外波長領域工作，所開發的光纖稱為紅外光纖。
　　硫系玻璃(基于硫S、硒Se和碲Te)是發展中紅外光纖的很有前途的備選材料。得益于中紅外波長越來越寬的透射窗口(1.5-10um)，使得紅外光纖的廣泛應用成為可能。特別是硫化物(As-S)和硒化物(As-Se)的紅外光纖分別在1.5-6.5um和1.5-10um之間具有良好的透射率。
　　電信行業已支持了許多關鍵光纖設備的發展:光纖放大器/激光器、波分復用、耦合器、分束器、合束器、FBG等。這些器件是基于SiO?光纖，工作波長不支持2um以上波段。隨著中紅外應用的日益廣泛，對長波長的類似光纖器件的需求將越來越大。
　　紅外光纖的制備：
　　高質量的紅外光纖是由高度凈化的預制棒在受控的大氣環境中制造的，以盡量減少雜質，否則會增加光纖損耗。在純度達6N（99.9999%)的商業原料(As, S, Se)也還需要進一步凈化以去除有機雜質(H, O, C)。所需的硫化物(As?S?)和硒化物(As?Se?)玻璃是在高度控制的手套箱中制備的(<1ppm濕度，<1ppm O?)。化學品是在定制石英玻璃器皿中批量生產的。所需的硫族化合物玻璃化學成分被精確控制在±0.5%以內,0.2≤NA≤0.5。加入吸氫劑以減少S-H或Se-H雜質。
　　硫系玻璃提純是在高真空（<0.00001托）條件下，在專用爐中進行一系列的動態蒸餾實現。純化后的玻璃熔液高溫下在搖擺爐中搖均勻。最后的玻璃熔液在水中淬火，并在接近玻璃轉變溫度的溫度下退火幾個小時，然后冷卻至室溫。這些步驟是為了減少雜質的吸收和引入外部散射中心，這有助于光纖的總體損耗控制。硫化物玻璃棒留在密封的石英瓶中，以備日后使用。
　　硫系玻璃非常穩定，很容易被拉制成光纖進行中紅外傳輸。紅外光纖采用雙坩堝法生產。纖芯和包層用硫系玻璃棒被裝入雙坩鍋玻璃器皿中，該器皿再插入光纖拉絲塔頂部的加熱爐中。加熱爐整體裝在一個用氮氣吹掃的有機玻璃盒里面。光纖拉伸結構本身位于100級潔凈室內（ISO 5）。加熱爐溫度升高至拉伸溫度，分別調整纖芯和包層熔體上的壓力，以獲得所需的芯/包層直徑比，然后采用紫外光固化丙烯酸酯涂料對光纖進行防護。拉制速度可由光纖直徑計的反饋信號自動調節。對控制系統進行了優化，使光纖直徑誤差精確控制在≤±1um。多模和單模紅外光纖可以用不同的雙坩堝玻璃器皿進行拉制。雙坩堝玻璃器皿采用精密同心出口孔制造，用來制造具有特定纖芯和包層直徑的光纖，尺寸和同心度誤差＜2um。