导模法生长蓝宝石单晶光纤的缺陷和光学特性研究

摘要

通过导模法(EFG)成功生长了蓝宝石单晶光纤(直径400～1000μm,长度500 mm).光纤的横截面大致为圆形,侧面无明显的小面,直径变化小于40μm.本研究对晶体缺陷,例如微气泡,包裹物和生长条纹等进行观察与分析,得出:大多数微气泡是球状的,且存在于光纤的外侧缘;在蓝宝石光纤外侧面也观察到少量的钼包裹物元素;新模具在前几次使用中往往会产生更多的钼夹杂物,在多次使用后降低.通过对熔体膜流体流动的实验和数值模拟,研究蓝宝石光纤中微气泡尺寸和分布,实验和数值模拟的结果显示出良好的一致性.微气泡的分布取决于熔体膜处的流体流动模式,流体流动的涡流使微气泡在热毛细对流作用下移动到蓝宝石光纤外侧缘.633 nm处的吸收损耗为9 dB/m,包裹物和表面不规则性会增加散射损耗.