硫系玻璃光纤布拉格光栅制备方法研究

何盼盼 邱富军

摘要：硫系玻璃具有具有低声子能量、高折射率和高非线性，在光通信阶段具有较低的双光子吸收和不存在自由载流子吸收，在中远红外域有良好的透光性等特点。硫系玻璃光纤具有硫系玻璃的特性，根据其参杂元素的不同，特性和应用方向也不同。本文采用As-S硫系玻璃光纤，由于其不易断裂和化学性质稳定的特点，被广泛应用在光子器件领域。光纤布拉格光栅作为一种重要的光子器件，有线性和非线性两种特性，且都得到了运用，例如在红外传感器方面运用了其线性特性，在全光开关方面运用了其非线性特性等。由此可见获得一个高反射和低损耗的光纤布拉格光栅的重要性！运用硫系玻璃光纤制作布拉格光栅时，由于包层和芯层都具有光敏性，导致写入光栅变得尤为复杂，对光源及写入系统要求甚高。本文将对As-S硫系玻璃光纤布拉格光柵的写入系统进行研究，并提出制备方法。

在玻璃中参入硫族元素（如S、Se、Te等），再辅助于一些其他元素（如：As、Sb、Ge、Ga等），就能制成硫系玻璃。将硫系玻璃再加工，通过常规的制备方法，可以制作硫系玻璃脊形波导、条形波导和光纤等结构。据查询，现在已有成熟的、商业化的低损耗AsS硫系玻璃光纤的制备技术，且由该技术制备的AsS硫系玻璃光纤在波长为5 µm时，损耗低至约0.1 dB/m。

由于硫系玻璃具有宽广的红外透光性和非线性效益，其光纤已被应用在如红外CO激光能量传输、红外生物和化学传感器、中红外光纤激光器等方面。……