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石英玻璃光纤中的AlPO<sub>4</sub>：额外材料特性的推导

DOI：10.1109/jphot.2019.2941487 期刊：IEEE Photonics Journal 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 对一种由SiO2、P2O5、Al2O3和AlPO4构成纤芯的石英包层光纤进行分析，以确定AlPO4添加至石英基质后的影响。研究给出了色散曲线，据此估算其非线性折射率与石英相近。当AlPO4掺杂至SiO2时，会（轻微）降低热光系数、减小声速、通过增强粘弹性阻尼展宽布里渊谱宽，并减弱布里渊频率对温度的依赖强度。本研究发现AlPO4的p12值接近零，同时光纤中未完全形成AlPO4，在富Al2O3区域存在部分P2O5生成。鉴于AlPO4对高功率有源光纤技术的重要性，所获数据可用于设计具有增强性能的光纤（例如提高受激布里渊散射阈值的特种光纤）。
作者： Nanjie Yu，Thomas W. Hawkins，Thao-Vien Bui，Maxime Cavillon，John Ballato，Peter D. Dragic
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为确定AlPO4添加至光纤二氧化硅基质中的影响，重点研究其对色散、非线性折射率、热光系数、声速、布里渊谱宽以及布里渊频率温度依赖性的作用。

研究成果

当向二氧化硅中添加AlPO4时，它会降低热光系数、声速以及布里渊频率对温度的依赖强度。同时，它还能拓宽布里渊光谱宽度，并使p12值接近于零。该光纤并未完全形成AlPO4，在富Al2O3区域存在部分P2O5形成。这些数据可用于设计具有增强性能特性的光纤。

研究不足

由于难以在光纤中保持单模运行，热光系数测量的可靠性稍差。该研究表明，需要通过制备具有相似成分的单模光纤来进一步研究，以更好地掌握热光系数的数值。

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