氟锆酸盐玻璃光纤预制棒表面处理

• 作者: 陈辉宇 王欣 薛天锋 孟涛 何红 廖梅松 胡丽丽 陈伟
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 材料 表面处理 光纤预制棒 氟锆酸盐玻璃 非水体系 光纤损耗
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 材料与薄膜|Materials and Thin Films
• 页码范围: 57-65
• 页数: 9页
• 分类号: TQ171.73|O436.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.0703001

摘要

管棒法加工的氟锆酸盐玻璃光纤预制棒表面和亚表面存在缺陷,这会增加氟锆酸盐玻璃光纤的界面损耗并降低光纤强度.研究了一种非水有机溶液体系的表面处理剂,其中溶剂是乙醇和戊醇的混合物,酸是盐酸和草酸的混合物,添加剂是二氯氧化锆和乙二胺四乙酸的混合物.相比于常规的水溶液体系的表面处理剂,该处理剂能更有效去除光纤预制棒的表面和亚表面缺陷,并且不存在水侵蚀表面引起的水化层和沉积杂质,降低了光纤拉制过程中的析晶和失透风险,可大幅增大光纤强度并降低光纤的损耗.光电子能谱(XPS)显示,利用该处理剂处理过的氟锆酸盐玻璃表面和本体的组分含量更接近.原子力显微镜(AFM)观测结果显示,利用该处理剂处理过的氟锆酸盐玻璃的表面粗糙度更低.实验结果表明,由该表面处理剂处理过的光纤预制棒拉制的光纤损耗更低且抗拉强度更强.说明对于氟锆酸盐玻璃光纤预制棒而言,非水有机溶液体系的表面处理剂比传统的水溶液体系表面处理剂更为合适.