光纤制备工艺的理解和进一步降低损耗的一些设想

描述二氧化锗，五氧化磷和氟化物在沉积和烧结过程中的机理．由于掺杂物在高温下的特性差异，有可能产生许多不利因素，如掺杂物的挥发、局部应力、缺陷中心和不完整波导结构．这些因素有损于传输特性．随着光纤通讯的发展，低损耗光纤在长距离，大容量通讯系统中起着越来越重要的作用．经过１０多年的努力，接近理论值的，低损耗的光纤已经商品化．但由于不完善工艺条件所引起的损耗，仍需要研究．１９７４年出现了ＭＣＶＤ工艺，由于实施相对容易，得到广泛使用．许多研究工作者对这一工艺中四个主要阶段：即沉积，烧结，固化和缩棒，提出满意的解释．为进一步改善包层内，包层和芯子之间，芯子内的浓度梯度和应力结构以便获得低损耗光纤，本文分析了几种掺杂物在高温下相互作用的机理，提出了在烧结阶段中氟粒子独特作用的设想     

阶跃型单模石英光纤中受激喇曼散射的模式分析

在以YAG倍频激光器为光源进行阶跃型单模订英光纤的受激喇曼散射实验中发现，随斯托克斯波级次的增高，产生的模式为光纤所能传输的最高阶模式。由于光纤中介质对不同的波长具有不同的色散效应，因此，要求形成导模的斯托克斯波能同时满足色散效应和受激喇曼位相匹配这两个条件，才能在光纤中传输．根据理论计算能够很好的解释实验现象。     

高速时分复用光开关阵列的研制

高速时分复用光开关阵列的研制龚小成，沈启舜，瞿文詠（应用物理系）由于光纤的带宽远比光发送及接收设备的带宽为宽，因而在同一光纤上多路复用势在必行．多路复用在数字光通信中一般为时分多路复用，也就是说，在光发送端用时分复接器把若干路数字通信复接成群沿光纤传...     

光纤通信与光纤传感中光的损耗与补偿

评述了光纤通信与光纤传感中引起光损耗的原因与相应的补偿措施．分析了光纤通信与光纤传感过程中，在半导体激光器管芯与光纤耦合对接、波导与光纤、光纤熔接中存在损耗的因素，以及光纤本身的色散与损耗．针对产生这些损耗的不同原因，提出了相应补偿措施．     

NRZ 码在弱非线性色散光纤中的演化及色散补偿后的非线性研究

随着色散补偿技术的成熟，高速光纤通信中另一个限制因素———非线性将随着光纤链路加长而积累起来，并引起新的波形展宽．就每一段光纤而言，均属弱非线性的色散光纤，因此，有必要对光信号在这种光纤中的演化进行深入研究．本文在前人研究的基础上得出了只考虑一阶初始非线性时ＮＲＺ码在弱非线性色散光纤中传输时域和频谱近似解析式，并且给出了频谱、波形随距离、色散、非线性的变化图．对于由正、负色散光纤组成的光纤链路，得出了色散达到最佳补偿时的非线性干扰系数．     

光纤表面等离子体波传感器的理论研究

利用光纤表面等离子体共振(SPR)技术设计了光纤表面等离子体波传感器．该传感器与传统棱镜SPR传感器相比有很多优点．由于引入了光纤结构,SPR传感器的计算变得相当复杂．此前,由于不能准确计算,其设计主要依赖于经验,从而严重影响了所设计的传感器的性能．根据光纤SPR传感器的特点,在一定条件下把斜线作为子午线来处理,推导了光纤SPR传感器中总反射系数的计算公式,实现了对光纤SPR传感器的理论计算过程,同时与实验结果进行了对比,结果表明理论计算结果与实验相吻合,从而为系统地分析光纤SPR传感器的性能提供了一个有效的手段,并且为实际设计光纤SPR传感器提供了理论依据．     

球形金刚石的生长机理研究

用热丝化学气相沉积设备研究了钢渗铬层、P-Si（100）基片和三氧化二铝基底表面形成的球形金刚石．研究结果表明：在不适合球形金刚石形成的工艺爷件下,在P-Si（100）基片和三氧化二铝表面沉积的晶形很好的金刚石膜中也存在球形金刚石团块（称为异常长大金刚石团块）;首次使用金刚石“异常晶核”解释了异常长大金刚石团块的形成．球形金刚石膜由异常长大金刚石团块组成．异常长大金刚石团块的形成不但与沉积工艺参数有关,而且与CVD金刚石生长特性有关．     

级联光纤放大器多通道传输系统的性能

研究了光纤放大器噪声和光纤四波混频（ＦＷＭ）对级联光纤放大器多通道传输系统性能的影响。对传输速率为１Ｇｂ／ｓ和信道间隔为１０ＧＨｚ的２０路ＦＳＫ直接检测和外差检测的系统，当信号在常规光纤中传输１０００ｋｍ后，中间信道的最小功率代价分别为０．９和０．３８ｄＢ；对于色散位移光纤，最小功率代价分别为１．７５和０．７ｄＢ。     

光纤光学通信实验介绍

光导纤维简称光纤,在光纤（均匀折射率光纤）中,光是依靠在纤芯和包层两种介质分界面上的全反射向前传播的。光纤通讯有很多优点,比如通讯容量大,频带宽．抗干扰性强等优点。由于光纤在通讯行业和军事上的重要应用,在基础教学中开设光纤通信实验,加强学员对光纤通信的感性认识和对激光的了解,具有十分重要的意义。     

高功率F-P腔掺Yb双包层光纤激光器的性能及效率

对高功率法布里-泊罗腔(F—P)掺Yb双包层光纤激光器进行理论和实验研究．通过推导光纤激光器速率方程，得到了光纤激光器输出功率、斜率效率和阈值泵浦功率的解析表达式．重点讨论了F-P腔腔镜反射率对光纤激光输出的影响．在实验中，利用D型双包层掺Yb光纤获得了输出功率10．6W，斜率效率86％的连续激光输出．理论分析与实验结果一致．     

外加Al2O3颗粒对Ti-Al-TiO2系合成产物微观结构的影响

Ti-Al-TiO2体系外加不同含量的Al2O3颗粒获得了Al2O3/TiAl基复合材料,研究了产物的相组成及微观组织.结果表明:Al2O3颗粒多分布在基体晶界处.随外加Al2O3含量的增大,晶粒变小,但增强相颗粒团聚严重.外加Al2O3量存在一个临界值.含量过高,易造成结构疏松,不致密,形成大的气孔,且由于TiO2的活化作用,会造成外加的Al2O3颗粒烧结呈板状联结分布;含量较低,颗粒与界面的结合不够紧凑,但颗粒的结晶度较好.     

Al2O3对9YSZ固体电解质烧结及晶粒长大行为的影响

采用化学共沉淀法制备了掺杂Al2O3的9%(摩尔分数)钇稳定氧化锆固体电解质(9YSZ).利用XRD计算了Al2O3掺杂9YSZ的晶格参数,研究了Al2O3在9YSZ中的固溶度,考察了Al2O3掺杂量对9YSZ烧结性能和晶粒长大行为的影响.研究结果表明,当Al2O3掺杂量增加到0.48%(质量分数)时,9YSZ晶格参数从0.514 08 nm降低到0.513 51 nm,继续掺杂Al2O3,则晶格参数不变,说明Al2O3在9YSZ中的固溶度为0.48%(质量分数).掺杂Al2O3能提高9YSZ的烧结性能,促使晶粒长大,使9YSZ更加致密.     

铝溶胶改性杨木纤维性能的研究

采用溶胶-凝胶法以铝的无机盐为原料制备溶胶,通过真空加压法将溶胶引入杨木纤维细胞壁内,分析改性后杨木纤维的性能。结果表明,铝溶胶处理木纤维的质量增加率受其含水率的影响,木纤维含水率越高,木纤维／氧化铝纳米复合材料的质量增加率越低。在溶胶处理木纤维过程中采用超声波处理,超声波时间越长,木纤维／氧化铝纳米复合材料的质量增加率越高。红外分析表明,在处理后木纤维的内部已经形成O—Al—O键,可以推测Al2O3凝胶的存在;扫描电镜-能谱分析(SEM-EDX)可看出,溶胶粒子已经渗入到细胞壁内,并保持了木材多孔结构。以杨木纤维-氧化铝纳米复合材料压制的中密度纤维板尺寸稳定性和阻燃性明显提高。     

超塑性高温发泡制备闭孔多孔Al2O3基陶瓷

分别以纳米和亚微米Al2O3粉末为原料,MgO为掺杂剂,SiC为高温发泡剂,利用Al2O3基陶瓷具有超塑性变形能力的特点,制备了闭孔多孔Al2O3基陶瓷.研究了不同粒径Al2O3粉末和不同MgO含量对Al2O3基多孔陶瓷开口气孔率、闭口气孔率及微观结构的影响,考察了Al2O3基多孔陶瓷的物相组成,探讨了闭口气孔在Al2O3基多孔陶瓷烧结过程中的形成机理.研究结果表明,以纳米Al2O3粉末制备的Al2O3基多孔陶瓷具有更低的开口气孔率,仅为13%,而闭口气孔率可达132%,且其闭孔孔径尺寸约为1~2μm.坯体中MgO与Al2O3反应完全,多孔陶瓷的物相组成仅为Al2O3和MgAl2O4.     

过渡层对掺有Al2O3的YSZ电解质支撑SOFC的性能影响

采用甘氨酸－硝酸盐燃烧法合成阳极材料NiO以及阴极材料La0.8Sr0.2MnO3（LSM）.将电解质8mol%钇稳定氧化锆（YSZ）和掺有4wt% Al2O3的YSZ压片后在1450℃烧结4h.在掺有氧化铝电解质的阳极侧涂刷过渡层后于1200℃烧结1h.以加湿氢气（含3％体积比H2O）为燃料,环境空气为氧化剂,测试了三种电池的输出性能和交流阻抗谱.结果表明:850℃时,含Al2O3的电解质输出性能最差,输出功率约为83mW/cm2.含Al2O3并具有过渡层的电池输出性能最好,输出功率约为120mW/cm2.通过交流阻抗谱分析,后者电池的欧姆电阻与界面电阻均比前者明显减小.表明YSZ中添加的Al2O3在高温烧结过程中,与阳极材料NiO发生反应生成不导电的镍铝尖晶石.过渡层的使用,不仅保留了Al2O3对电解质的贡献,也抑制了不导电的镍铝尖晶石的生成.     

Na0.54Bi0.46Ti0.96Al0.04O2.94氧离子导体制备与性能研究

采用传统的固相反应法合成Na0.54Bi0.46Ti0.96Al0.04O2.94氧离子导体,借助于交流阻抗谱和介电弛豫谱分别研究了钠和铝的双掺杂对Na0.5Bi0.5TiO3材料电学性能及氧离子扩散的影响。在400℃时,Na0.54Bi0.46Ti0.96Al0.04O2.94材料的晶粒电导率可以达到1.51×10-3 S/cm,是Na0.5Bi0.5TiO3材料电导率的5.5倍。在Na0.54Bi0.46Ti0.96Al0.04O2.94材料中观察到一个与氧离子弛豫相关的介电弛豫峰,弛豫参数为E= 0.80 eV和t0= 6.12×10-13 s,氧离子在Na0.54Bi0.46Ti0.96Al0.04O2.94材料中主要通过Na-Bi-Ti的路径进行扩散迁移的。结合结构参数容忍因子及自由体积的分析,钠和铝的双掺杂改善了氧离子在Na0.5Bi0.5TiO3材料中的扩散通道,但是铝的引入一定程度上提高了氧空位扩散的能量壁垒。     

不同形貌纳米Al2O3负载的钴基催化剂费-托合成催化性能研究

通过水热法合成了不同形貌（纤维、棒、片）Al2O3纳米材料,用满孔浸渍法负载钴基催化剂（Co/Al2O3）,采用透射电子显微镜（TEM）、氮气物理吸附（N2-physisorption）、X-射线衍射（XRD）、氢气程序升温还原（H2-TPR）等方法对催化剂表征,并在固定床反应器上测试其费-托合成催化性能.结果表明：载体Al2O3形貌影响Co3O4晶粒大小、催化剂还原性能和催化活性,Al2O3纳米纤维负载的催化剂上Co3O4晶粒最小,催化剂表面的钴金属活性位数量最多,费-托合成催化活性最高.     

钇掺杂ZrO_2中电导与氧空位跃迁的关系

分析了钇掺杂ＺｒＯ２中可能存在的氧空位跃迁类型，用静态计算方法计算了各种跃迁类型的空位跃迁能．在此基础上讨论了Ｙ２Ｏ３掺杂量变化对氧空位跃迁类型转化的影响，认为在掺杂量低于９．１ｍｏｌ％时，能量较低的空位跃迁类型是主要的，掺杂量高于９．１ｍｏｌ％时，能量高的空位跃迁类型逐渐占主导地位，这是ＹＳＺ电导率随着钇掺入量的增加有一个最大值的原因     

Au/Al_2O_3/Al整体型催化剂的研究

采用阳极氧化法制备了Al2O3/Al载体,研究了阳极氧化条件(硫酸浓度、电流密度、氧化时间等)对载体比表面积和孔结构的影响.用这种载体,经过水合或负载CeO2、Fe2O3等助剂对载体的不同处理后,采用浸渍法制备了金负载量为1%的Au/Al2O3/Al、Au/Al2O3-CeO2/Al、Au/Al2O3-Fe2O3/Al催化剂,考察了其CO催化氧化活性.结果表明:阳极氧化条件对载体的表面结构有着显著的影响,同时也明显影响到催化剂的活性;助剂CeO2的加入能明显提高催化剂的活性.     

溶胶-凝胶法制备掺铝氧化锌透明导电膜的正交实验研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺铝氧化锌(ZnO：Al,ZAO)透明导电膜。对薄膜用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、四探针仪及紫外 可见分光光度计等分析测试手段进行了表征;通过正交实验探讨了溶胶浓度、铝离子的摩尔掺杂量以及退火温度等因素对其电阻率的影响。结果表明,薄膜电阻率随溶胶浓度、铝离子掺杂量的增加,呈现先减小后增大的趋势,并随退火温度的升高而减小,从而确定了制备ZAO透明导电膜的优化工艺条件为：溶胶浓度0.8mol/L,铝离子的掺杂量1.0%(摩尔分数),退火温度550℃。在优化工艺条件下制得的ZAO透明导电薄膜具有标准的ZnO纤锌矿结构,其电阻率为1.275×10^-3Ω·cm,平均透光率达84%。