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1　光纤材料1

1.1　光纤材料1

1.1.1　引言1

1.1.2　氧化物玻璃5

1.1.3　卤化物玻璃8

1.1.4　硫化物玻璃9

1.1.5　单晶和多晶9

1.1.6　塑料9

1.2　光纤材料的光传输衰减10

1.2.1　引言10

1.2.2　声子吸收14

1.2.3　电子跃迁吸收18

1.2.4　弱吸收拖尾19

1.2.5　散射衰减21

参考文献24

2　纯石英玻璃和掺杂石英玻璃的光学性能29

2.1　传输衰减29

2.1.1　引言29

2.1.2　声子吸收与多声子吸收30

2.1.3　紫外吸收及其拖尾36

2.1.4　杂质吸收39

2.1.5　散射衰减43

2.1.6　石英光纤的总衰减44

2.2　折射率46

2.2.1　折射率色散46

2.2.2　材料色散49

2.2.3　剖面色散54

2.2.4　温度关系56

2.3　线性热膨胀系数58

参考文献60

3　石英光纤的制造工艺62

3.1　引言62

3.2　MCVD工艺65

3.2.1　MCVD工艺所用设备68

3.2.2　管径控制70

3.2.3　石英玻璃管的抛光72

3.2.4　羟基杂质的减少74

3.2.5　最佳沉积温度76

3.3　外气相沉积工艺78

3.4　拉丝80

3.4.1　拉丝设备81

3.4.2　直径控制83

3.4.3　强度83

参考文献90

4　气相轴向沉积工艺93

4.1　引言93

4.2　预制棒制造设备95

4.2.1　多孔预制棒制造室97

4.2.2　烧结炉98

4.2.3　牵引装置100

4.2.4　排气系统102

4.3　多孔预制棒制造103

4.3.1　玻璃微粒的合成与沉积103

4.3.2　多孔预制棒的制备与尺寸控制106

4.3.3　同步包层形成109

4.3.4　多孔预制棒的高速生产112

4.4　脱水与烧结114

4.4.1　实验结果117

4.4.2　烧结终止的模型120

4.4.3　烧结条件123

4.5　脱水126

4.5.1　脱水原理127

4.5.2　最佳脱水温度129

4.5.3　水的蒸气压130

4.5.4　脱水剂压力132

4.5.5　脱水时间132

4.5.6　脱水剂类型133

4.5.7　包层厚度134

4.6　折射率剖面控制136

4.6.1　引言136

4.6.2　掺杂浓度137

4.6.3　折射率剖面形成机理144

4.6.4　折射率剖面控制方法150

4.6.5　氟掺杂155

参考文献157

5　多组分玻璃光纤和非石英光纤的制造工艺164

5.1　多组分玻璃光纤164

5.1.1　制造工艺164

5.1.2　原材料的提纯167

5.1.3　气泡形成171

5.2　氟化物玻璃光纤172

5.3　硫化物玻璃光纤177

5.4　晶体光纤179

5.5　塑料光纤179

参考文献183

6　光纤的传输特性187

6.1　单模光纤187

6.1.1　传输衰减187

6.1.2　传输带宽188

6.1.3　弯曲损耗196

6.2　梯度折射率分布石英光纤201

6.2.1　传输衰减201

6.2.2　带宽202

6.2.3　折射率波动202

6.3　掺Al2O3石英光纤204

6.4　由氢渗透引起的衰减208

6.5　多组分玻璃光纤210

6.6　非石英光纤211

6.6.1　氟化物玻璃光纤211

6.6.2　硫化物玻璃光纤213

6.6.3　晶体光纤216

6.6.4　塑料光纤217

参考文献219