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上海光机所知识创新工程试点工作简报

（第一三二期）

2004年6月23日

上海光机所研制的“大芯径单模光子晶体光纤”
获 得 新 进 展

　目前的商用双包层光纤，只有当芯径足够小（＜10μm）时，才能传输单模激光。小芯径大大限制了大功率激光的产生和传输。具有特定设计结构的大芯径光子晶体光纤可以实现大功率单模激光传输，是目前国际上大功率光纤激光技术研究的热点。上海光机所光子技术国际合作实验室瞄准这一目标，开展了研究工作，并建立了从预制棒制备到光纤拉制的先进实验装置。最近研究人员选用掺杂与未掺杂的多组分硅酸盐玻璃为光纤基质，在光子晶体光纤结构设计、预制棒制备和光子晶体光纤拉制工艺等方面不断研究改进，已初步确立一套稳定可靠的工艺技术。该实验室以钕离子掺杂玻璃棒为纤芯，以空心毛细管玻璃阵列为包层制成预制棒，成功地拉制出芯径达40μm的单模光子晶体光纤，如下图所示。研制这种光子晶体光纤的目标在于制作大功率单模钕玻璃光纤激光器。此外，该实验室以不掺杂的玻璃棒为纤芯，也拉制出了可用于大功率单模激光传输的大芯径光子晶体光纤。
　光纤的激光传输模斑显示和模式分析表明，被传输的单模激光很好地约束在大直径的纤芯内并保持单模特性，所拉制的光子晶体光纤构成了良好的光波导结构。980nm 和660nm波长（非钕离子吸收波长）的半导体激光在上述光子晶体光纤中的传输损耗约为2～3dB/m，与目前国外报道的多组分氧化物玻璃光子晶体光纤的损耗相当。降低光损耗的工作正在进行中。
　大芯径为大功率或大能量激光的产生和传输提供了可能，单模传输性能确保了激光的光束质量。因此上述大芯径单模光子晶体光纤的研制成功对于大功率（大能量）单模光纤激光器的研制与开发具有先导作用。


（光子技术国际合作实验室供稿）

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