太空制造超低损耗光纤的机理及可行性初探

摘要：

氟化物ZBLAN玻璃光纤在军事、通信、医疗等领域具有重要应用价值,超低损耗光纤的制备已成为大国竞争的战略性关键技术.ZBLAN玻璃熔融冷却过程易出现析晶,其内部多发的结晶区域会引起光传输的散射,导致玻璃光纤实际损耗比理论损耗高2～3个数量级,极大限制了其应用.因此,超低损耗ZBLAN玻璃光纤的制备成为光纤领域的一大挑战.空间微重力环境可抑制重力引起的熔体组分对流,大幅降低熔体成核和微晶生长的速度以及ZBLAN玻璃材料凝固过程中的析晶程度,进而降低材料的光学损耗.美国航空航天局在国际空间站已经开展多轮光纤制造技术的相关试验,随着我国空间站的建成运行,在微重力环境中制造氟化物光纤已经具备了初步可行性.概述了国内外太空制造光纤的主要研究进展,着重介绍了微重力环境下超低损耗氟化物光纤的制备原理,探讨了特种光纤"太空制造-地面应用"的可行性.该研究为我国太空制造水平的提升、航天科技应用领域的拓展提供了技术参考.

关键词：材料、氟化物光纤、超低损耗、析晶、微重力环境、太空制造

所属期刊栏目：59

分类号：O756(非晶态和类晶态)

在线出版日期：2022-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：161-167