基于石英光纤材料的发展历程以及当今基于石英光纤材料从事研究和进展方向概述
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2023年石英纤维行业市场研究报告石英纤维是一种具有良好的耐高温性能和化学稳定性的无机纤维材料。
它具有优异的电绝缘性能、耐热性能和机械强度,可以被广泛应用于航空航天、电子、汽车、建筑等领域。
本文将通过对石英纤维行业市场的深入研究,分析其发展状况和未来趋势。
一、市场概况1. 行业发展历程:石英纤维行业起源于20世纪60年代,经过几十年的发展,已经成为高新技术材料领域的重要组成部分。
2. 市场规模:石英纤维行业市场规模逐年扩大,目前已经成为全球纤维材料市场的重要组成部分。
3. 市场竞争格局:石英纤维行业市场竞争激烈,主要的竞争对手有美国的OWENS CORNING、德国的Schuller、日本的松下电工等公司。
二、行业发展趋势1. 市场需求增长:全球经济的快速发展以及科技进步的推动,使得石英纤维的应用领域不断拓展。
特别是在新能源领域,如风能、太阳能等,石英纤维的需求量将呈现快速增长。
2. 新技术的应用推动行业发展:新技术的应用将推动石英纤维行业的发展,如纳米技术的应用,可以进一步提升石英纤维的性能。
3. 环保要求推动行业发展:全球环保意识的提高,对石英纤维行业提出了更高的要求。
石英纤维的绿色环保性能成为行业竞争的重要因素。
三、市场问题与挑战1. 原材料供应短缺:石英纤维的生产需要大量的石英矿石作为原材料,但全球石英矿石资源有限,供应短缺将制约行业的发展。
2. 技术创新压力大:石英纤维行业的技术创新对于保持竞争力至关重要,但技术创新需要大量的人力、财力和时间投入。
3. 降低成本增加竞争力:石英纤维行业在全球市场竞争中,需要降低成本以提高产品的竞争力,这需要在原材料采购、生产技术等方面进行优化。
四、市场前景与建议1. 市场前景:石英纤维行业在未来几年有望保持稳定增长,特别是在新能源领域的应用需求加大的背景下,市场前景乐观。
2. 技术创新:石英纤维行业应加大对新技术的研发投入,提高产品的性能和品质,以满足市场需求。
光纤通信技术的发展史及其现状【内容摘要】光纤通信符合了高速度、大容量、高保密等要求,但是,光纤通信能实际应用到人类传输信息中并不是一帆风顺的,其发展中经历了很多技术难关,解决了这些技术难题,光纤通信才能进一步发展。
本文从光源及传输介质、光电子器件、光纤通信系统的发展来展示光纤通信技术的发展。
【关键词】光纤通信技术光纤光缆光有源器件光无源器件光纤通信系统【正文】光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色,随着人类技术的发展,其应用越来越广泛,优点也越来越突出。
光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上,以光纤作为传输媒介的通信方式。
作为载波的光波频率比电波频率高得多,作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多,因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。
将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去,和很多技术一样,都需要一个发展的过程。
一、光纤通信技术的形成(一)、早期的光通信光无处不在,这句话毫不夸张。
在人类发展的早期,人类已经开始使用光传递信息了,这样的例子有很多。
打手势是一种目视形式的光通信,在黑暗中不能进行。
白天太阳充当这个传输系统的光源,太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者,手的动作调制光波,人的眼睛充当检测器。
另外,3000多年前就有的烽火台,直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。
望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。
这类光通信方式有一个显著的缺点,就是它们能够传输的容量极其有限。
近代历史上,早在1880年,美国的贝尔(Bell)发明了“光电话”。
这种光电话利用太阳光或弧光灯作光源,通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上,使光强度随话音的变化而变化,实现话音对光强度的调制。
在接收端,用抛物面反射镜把从大气传来的光束反射到硅光电池上,使光信号变换为电流传送到受话器。
光电话并未能在人类生活中得到实际的使用,这主要是因为当时没有合适的光源和传输介质。
2024年石英纤维市场分析现状引言石英纤维是一种由高纯度二氧化硅组成的无机纤维,具有优异的物理和化学性质。
它在许多领域中广泛应用,包括光纤通信、航空航天、电子工业等。
本文旨在对石英纤维市场的现状进行分析,评估其发展潜力和市场前景。
市场规模目前,全球石英纤维市场规模不断扩大,预计将继续保持稳定增长。
根据市场研究报告,截至2020年,全球石英纤维市场规模已达到XX亿美元,并预计到2025年将达到XX亿美元。
石英纤维的需求主要来自通信、电子和航空航天行业。
市场驱动因素石英纤维市场增长的主要驱动因素包括:1. 通信行业的发展随着全球通信需求的增加,特别是5G技术的推广,对光纤通信的需求也在不断增加。
石英纤维作为光纤的重要组成部分,将在光纤通信行业中发挥重要作用。
2. 电子工业的需求随着电子产品的普及和技术的进步,对具有高温稳定性和优良绝缘性能的材料的需求也在增加。
石英纤维因其高温稳定性和优异的电绝缘性能而受到电子行业的青睐。
3. 航空航天行业的发展航空航天行业对材料的要求非常严格,包括高温稳定性、强度和耐腐蚀性等特性。
石英纤维因其优秀的物理和化学性质而成为航空航天应用的理想选择。
市场挑战尽管石英纤维市场具有巨大的潜力,但仍面临一些挑战,包括:1. 高成本石英纤维的制备工艺复杂,生产成本较高。
这使得石英纤维的价格相对较高,从而限制了其在某些领域的应用。
2. 新兴材料的竞争随着科技的不断进步,新兴材料的研发和应用也在加速。
这些材料可能具有与石英纤维相似甚至更好的性能,可能对石英纤维市场构成竞争。
3. 环境影响石英纤维的制备过程可能会产生有害气体和固体废物,对环境造成潜在的影响。
随着环保意识的增强,相关法规和标准的加强可能会对石英纤维产业产生一定影响。
市场前景尽管面临一些挑战,石英纤维市场仍然具有良好的前景。
以下几个因素支持石英纤维市场的持续发展:1. 技术进步随着科技的进步,石英纤维的生产工艺将变得更加高效和成本效益。
石英玻璃的发展现状及趋势ZHANG Yu;JIN Yong【摘要】本文简单的综述了我国石英玻璃的发展历程,简要分析了石英玻璃的存在的缺陷及制备工艺改进方法,并讨论石英玻璃在未来的发展趋势.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2018(000)033【总页数】4页(P160-162,173)【关键词】石英玻璃;生产工艺;缺陷;退火;脱羟【作者】ZHANG Yu;JIN Yong【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】F426.710 前言石英玻璃是由单一的二氧化硅组成的玻璃,纯度高,化学稳定性好,使其广泛应用在光纤通讯、半导体行业、新型电光源、航空航天,核技术等领域[1-2]。
随着国家“十三五”计划实施,工信部对我国网络接入能力提出了更高的要求,光纤市场需求将持续升温,同时带动石英玻璃行业的快速发展。
如今,国内消费类电子产品需求量急速增长,推动了与半导体工业密切相关的石英行业的发展。
因此研究发展石英玻璃是国家高新技术可持续发展的必要条件,也在国民经济中发挥着重要作用[3-4]。
1 石英玻璃的发展1839年,法国Gandin用氢氧焰熔化石英得到一块不透明的石英玻璃,从此石英玻璃问世。
1902年英国人利用电熔炉制造石英玻璃,紧接着1914年德国人采用真空加压的方法制备石英玻璃,这种电熔的方法一直沿用至今。
几乎是同时气炼法制备石英玻璃也被英国学者试验成功。
直到1966年,美国Corning公司提出SiCl4与氧反应制备无羟基石英玻璃工艺。
1994年法国人提出一种等离子火焰装置,替代氢氧焰加热,避免生产过程中产生羟基,随后德国贺利氏改进利用这种生产工艺制得高品质石英玻璃并实现产业化 [5-6]。
经过近180年的研究生产历程,石英玻璃从初步成型到大批量生产,这其中凝结了大量的智慧,并根据这种发展趋势,石英产品的制备工艺越来越成熟,产品的质量也逐渐提高,产量也逐年增大。
我国从1957年开始发展石英玻璃行业,起初主要服务于军工和航天事业,改革开放后国家开始注重研发高新技术用石英玻璃,石英玻璃行业在这一时期也取得了不小的进步,但是产品质量相对较低。
超高纯石英材料在航天科技中的应用与研究进展引言:航天科技作为现代科学技术的重要领域,对材料的要求十分严苛。
超高纯石英材料以其独特的物理和化学性质,在航天器制造、宇航装备、卫星通信等方面得到广泛应用。
本文将从超高纯石英材料的特性、航天科技中的应用与研究进展等方面展开论述,以期更全面地了解超高纯石英材料在航天科技中的重要性和前景。
一、超高纯石英材料的特性超高纯石英材料是由二氧化硅(SiO2)主要组成的人造晶体材料,具有多种特性使其在航天科技中得以广泛应用。
首先,超高纯度的石英材料具有优异的耐热性和耐高温性,能够承受航天器在进入大气层再入过程中高温环境的考验。
其次,石英材料具有优异的机械性能,硬度高、耐磨性好,能够在极端环境下保持良好的结构稳定性。
此外,石英材料还具有良好的耐腐蚀性能,能够抵御酸碱等腐蚀性介质的侵蚀。
最后,超高纯度的石英材料还表现出优异的光学性能和电学性能,可广泛应用于航天探测设备和通信系统。
二、超高纯石英材料在航天器制造中的应用1. 航天器外壳材料超高纯石英材料因其耐热性、耐磨性等特性,成为制造航天器外壳材料的理想选择。
航天器外壳材料需要具备良好的热稳定性,能够承受航天器在重返高温大气层所造成的高温冲击,而超高纯石英材料能够满足这一要求。
此外,石英材料还具有优秀的隔热性能,能够减少外界环境对航天器内部的影响。
因此,超高纯石英材料在航天器外壳材料中的应用已经成为一种趋势。
2. 卫星通信设备超高纯石英材料作为卫星通信领域的关键材料,在保证通信稳定性、提高通信质量方面起着重要作用。
石英材料具有良好的电学性能和光学性能,能够提供稳定的电信号和光信号传输环境。
同时,石英材料还具有良好的抗电磁干扰能力,能够确保卫星通信设备正常运行。
因此,超高纯石英材料在卫星通信设备中的应用广泛地被采用。
三、超高纯石英材料在宇航装备中的应用1. 宇航仪器的制造超高纯石英材料由于其良好的电学和光学特性,被广泛应用于宇航仪器的制造中。
涂料对光纤的影响摘要:在光纤通信中光纤的质量极其重要,本文简要介绍涂层材料对石英光纤的影响。
关键词:光纤石英光纤涂层材料一、光纤的发展光通讯是人类最早应用的通讯方式之一。
从烽火传递信号,到信号灯﹑旗语等通讯方式,都是光通讯的范畴。
但由于受到视距﹑大气衰减﹑地形阻挡等诸多因素的限制,光通讯的发展缓慢。
1870年的一天,英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理,他做了一个简单的实验:在装满水的木桶上钻个孔,然后用灯从桶上边把水照亮。
结果使观众们大吃一惊。
人们看到,放光的水从水桶的小孔里流了出来,水流弯曲,光线也跟着弯曲,光居然被弯弯曲曲的水俘获了(图1)人们曾经发现,光能沿着从酒桶中喷出的细酒流传输;人们还发现,光能顺着弯曲的玻璃棒前进。
这是为什么呢?难道光线不再直进了吗?这些现象引起了丁达尔的注意,经过他的研究,发现这是全反射的作用,即光从水中射向空气,当入射角大于某一角度时,折射光线消失,全部光线都反射回水中。
表面上看,光好像在水流中弯曲前进。
实际上,在弯曲的水流里,光仍沿直线传播,只不过在内表面上发生了多次全反射,光线经过多次全反射向前传播。
根据这一原理,人们造出了光导纤维。
现代科学创造的奇迹之一,是使光像电流一样沿着导线传输。
不过,这种导线不是一般的金属导线,而是一种特殊的玻璃丝,人们称它为光导纤维,又叫光学纤维,简称光纤(如图2)按照制造光纤使用的材料的不同来分,可分为玻璃光纤、全塑光纤及石英系列光纤等。
在光纤通信中,目前主要采用石英材料制成的光纤众所周知,玻璃是一种宁折不挠的硬性材料,它既不耐冲击,又不能拗屈。
但把玻璃抽成细丝后,它就会一反常态地变得柔软耐磨,可挠易弯,还具有不燃烧、耐腐蚀、隔热、吸音、强度大的特点。
如经树脂涂层和印染处理,还可作为室内装饰用布。
人们又发现,玻璃纤维的细度越细,则柔韧性越好,合股线的强力也就越高。
又由于玻璃的透光性能好,还有传递光能的作用,因此,从70年代起,人们就成功地将二氧化硅玻璃纤维用于光通讯技术。
1、双包层光纤2、硬树脂包层光纤3、硅橡胶包层光纤4、聚酰亚胺涂层光纤5、侧发光光纤6、锥度光纤7、氟涂层光纤8、耐辐照光纤一、双包层光纤(HCS)1.技术说明石英双包层光纤按光谱传输范围分为紫外石英双包层光纤(UVHCS)和红外石英双包层光纤(IRHCS);数值孔径(NA):0.22±0.02、0.27±0.02;芯皮比(CCDR):1:1.04、1:1.05、1:1.1、1:1.2、1:1.4。
2.光纤光谱图如下:传输范围:UVHCS:190nm~1200nm;IRHCS:350nm~2500nm 透过率(波长632.8nm):≧99.7%/m;长期使用温度(丙烯酸树脂涂层):-40℃~80℃长期弯曲使用半径:300D(D为光纤包层外径);短期弯曲使用半径:100D(D为光纤包层外径);3.光纤结构图:1——光纤芯层(通光层)纯石英材料2——光纤皮层(光学包层)石英材料3——光纤涂覆层(保护层)树脂材料4.产品规格型号UVHCS系列规格芯径(μm)±2%包层外径(μm)±2%涂覆外径(μm)±5%UVHCS100/110100110180 UVHCS105/125105125240 UVHCS192/200192200245 UVHCS200/220200220280 UVHCS288/300288300500 UVHCS385/400385400550 UVHCS400/420400420600 UVHCS400/440400440600 UVHCS480/50048050700 UVHCS577/600577600900UVHCS600/630600630900 UVHCS800/8408008401200 UVHCS960/100096010001400 UVHCS1000/1100100011001400IRHCS系列规格芯径(μm)±2%包层外径(μm)±2%涂覆外径(μm)±5%IRHCS50/12550±2%125±2%245±5% IRHCS62.5/12562.5±2%125±2%245±5% IRHCS192/200192±2%200±2%245±5% IRHCS200/220200±2%220±2%280±5% IRHCS200/240200±2%240±2%400±5% IRHCS300/330300±2%330±2%500±5% IRHCS400/440400±2%440±2%600±5% IRHCS600/660600±2%660±2%900±5% IRHCS800/840800±2%840±2%1200±5% IRHCS800/880800±2%880±2%1300±5%5.订货须知:通光径在100~1000μm的特殊规格光纤可以根据要求定制。
电光源石英材料市场发展现状概述石英材料是一种重要的电光源材料,广泛应用于电子、光电子、光通信等领域。
本文将对电光源石英材料市场的发展现状进行分析。
市场规模根据市场调研数据显示,电光源石英材料市场在过去几年里呈现出良好的发展势头。
全球电光源石英材料市场规模逐年增长,预计到2025年将达到X亿美元。
主要推动市场增长的因素包括不断增加的需求以及技术的不断创新。
市场驱动因素1.需求增长:电子、光电子、光通信等行业对石英材料的需求不断增加,尤其是在高端领域的需求更为强烈。
随着电子产品的普及和光通信市场的快速发展,电光源石英材料市场有望获得更大的市场机遇。
2.技术创新:随着科技的进步,石英材料的生产工艺得到了不断改进。
新兴技术的引入为电光源石英材料市场的发展提供了更多的机会。
例如,石英晶体生长技术和石英材料的纯化工艺等方面的创新,提高了电光源石英材料的质量和性能。
市场应用电光源石英材料在众多领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.光通信:石英光纤是光通信行业的核心组成部分。
石英材料具有优异的光学性能,能够有效传输光信号,并且具有较低的损耗。
光通信市场的持续增长将推动电光源石英材料市场的发展。
2.电子:石英材料在电子行业中有着广泛的应用,如石英晶体振荡器和石英振荡器等。
石英材料的稳定性和精确的频率特性使其成为电子设备中不可或缺的组件。
3.光电子:石英材料在光电子领域具有重要的应用,如光电器件和光学传感器等。
石英材料的光学特性和耐用性使其成为光电子产品的理想材料。
市场竞争格局目前,电光源石英材料市场存在较为激烈的竞争。
全球范围内的主要石英材料供应商包括X公司、Y公司和Z公司等。
这些供应商凭借优质的产品和服务,掌握着市场份额的较大部分。
此外,新兴的石英材料供应商也在市场竞争中崭露头角。
市场挑战与机遇虽然电光源石英材料市场发展潜力巨大,但也面临一些挑战。
其中之一是原材料成本上涨,这可能会对石英材料的生产成本造成影响。
信息科学前沿讲座——浅谈光纤通信技术的发展一、光纤通信的发展历程1966年英籍华人高馄发表了论文——《光频率介质纤维表面波导》,提出能够用石英制作光导纤维,其损耗可以控制在20 dB/km的范围内,可实现大容量的光纤通信。
当时,世界上只有英国的标准电信实验室(STL)、美国的康宁(Corning)玻璃公司,美国贝尔(Bell)实验室等几个少数机构的领导相信该理论的可实施性。
1970年,康宁公司研制出损失低达20dB/km,长约30 m的石英光纤(据说花费了3000千万美元)。
1976年,贝尔实验室建立了一条从华盛顿到亚特兰大实验线路,传输速率仅45Mb/s,只能传输数百路电话,此时若使用同一级别的同轴电缆,可传输1800路电话。
当时尚无适用于光纤通信的激光器,只能使用发光二极管(LED)做光纤通信的光源,这便是导致光纤传输速率低于同轴电缆的原因。
1984年左右,适用于光纤通信的半导体激光器研制成功,使得光纤通信的数据传输速率达到144 Mb/s,可同时传输1920路电话。
到了1992年,一根光纤的数据传输速率达到了2.5Gb/s,相当3万余路电话。
1996年,各种波长的激光器相继研制成功,这使得光纤通信可实现多波长多通道的数据传输,即所谓“波分复用(CWDM)”技术,也就是在1根光纤内,传输多个不同波长的光信号,于是光纤通信的传输容量倍增。
在2000年的时候,利用WDM技术,一根光纤的传输速率已经能够达到640 Gb/s。
在提出光纤通信理论之后的几十年里,高锟的理论成为了现实,光纤通信得到了飞速的发展。
2010年,高馄因在光纤通信领域做出的巨大贡献获得了诺贝尔奖。
有人对高馄1976年发明了光纤,而2010年才获得诺贝尔奖有很大的疑问。
事实上,从以上光纤发展史可以看出,尽管光纤的容量很大,没有高速度的激光器和微电子仍不能发挥光纤超大容量的作用。
现在,电子器件的传输速率只能达到Gb/s量级,而各种波长的高速激光器的出现使光纤的传输速率已经达到了Tb/s量级(C1 Tb/s=1000 Gb/s),人们认识到了——光纤的发明引发了通信技术的一场革命!二、我国光纤通信的发展历程我国于20世纪70年代初就开始了光纤通信的基础研究。
熔融石英原料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述熔融石英是一种高纯度的无色、透明的硅石材料,具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械性能。
它是以天然石英矿石或人工合成的石英晶体为原料,通过高温熔炼加工而得。
熔融石英原料在许多领域得到广泛应用,尤其在光电子、光通信、光纤、半导体、光学仪器等高科技领域具有重要地位。
它可以用来制造光纤、激光器件、光学器件、半导体材料、太阳能电池、液晶面板、光纤通信设备等高科技产品。
随着现代科技的发展和工业生产的需求不断增加,熔融石英原料的市场前景非常广阔。
特别是在新能源、新材料、新技术的推动下,熔融石英原料的需求将进一步增加。
因此,熔融石英原料的生产和研究具有重要意义。
本文将对熔融石英的定义和特性进行介绍,并探讨熔融石英的生产过程、应用领域和市场前景。
最后,对熔融石英原料的重要性、发展趋势进行分析,并提出相应的建议和展望。
通过本文的研究,有助于促进熔融石英原料的应用和发展,推动相关领域的技术创新和产业进步。
文章结构是一个重要的指导框架,可以帮助读者清晰地了解文章的组织和内容。
下面是文章1.2部分"文章结构" 的内容:1.2 文章结构本文将按以下结构进行阐述:第二部分是正文部分,包括以下子章节:2.1 熔融石英的定义和特性:介绍熔融石英的定义以及其在化学成分、物理性质等方面的特点,使读者对熔融石英有一个基本的了解。
2.2 熔融石英的生产过程:详细介绍熔融石英的生产过程,包括原料的选择、熔炼工艺、石英坯体的制备等环节。
通过对生产过程的描述,读者将能够了解熔融石英是如何被制造出来的。
2.3 熔融石英的应用领域:探讨熔融石英在各个行业中的应用情况,如光电子、半导体、太阳能产业等。
同时介绍一些具体的应用案例,以便读者更好地理解熔融石英在这些领域中的作用。
2.4 熔融石英的市场前景:分析熔融石英在全球市场中的发展态势,包括市场规模、市场竞争态势以及各个地区市场的现状和趋势。
超高纯石英材料的制备方法及应用研究进展引言超高纯石英材料是一种具有优异物理、化学和光学性能的非金属材料。
它广泛应用于光学、电子、通信、航空航天等领域。
本文旨在总结超高纯石英材料的制备方法和应用研究进展,希望对相关研究和应用工作提供参考和借鉴。
一、超高纯石英材料的制备方法1. 化学气相沉积法(CVD)化学气相沉积法是一种常用的制备超高纯石英材料的方法。
该方法通过将气相前驱物传递到基底上并进行化学反应,形成高纯度的石英材料。
具体步骤包括前驱物的传递、化学反应和薄膜形成。
2. 水热合成法水热合成法是一种以水作为溶剂,在高温高压下进行合成的方法。
通过调控溶剂中的部分物理化学条件,可以使晶体生长速度显著增加,从而制备出超高纯石英材料晶体。
3. 熔融法熔融法是一种常用的制备高纯度石英玻璃的方法。
通过将石英砂等原料加热到高温使其熔融,然后降温使其凝固成型。
该方法制备出的超高纯石英材料具有一定程度的结晶,具有较高的物理性能。
二、超高纯石英材料的应用研究进展1. 光学应用超高纯石英材料在光学领域有广泛应用。
其低自发光和低吸收率使其成为制备光学器件的理想材料,如光纤、激光器和光学制导系统等。
此外,超高纯石英材料还被应用于光学反射镜、光学滤光片和光学纤维传感器等。
2. 电子应用超高纯石英材料在电子领域也有广泛应用。
其高介电常数和低介电损耗使其成为制备高频电子元件的理想材料,如高频谐振器、电容器和压电传感器等。
此外,超高纯石英材料还被应用于半导体和电子封装材料等。
3. 通信应用超高纯石英材料在通信领域的应用主要集中在光纤通信。
其低损耗、高弹性模量和高耐温性使其成为理想的光纤材料。
超高纯石英光纤广泛应用于长距离通信、光纤传感等领域,推动了现代通信技术的发展。
4. 航空航天应用超高纯石英材料在航空航天领域也有重要应用。
其优异的热稳定性和耐辐射性能使其成为高温和强辐射环境下的理想材料。
超高纯石英材料被应用于制造燃烧室、航天器外部保护材料以及航空航天仪器设备等。
基于石英光纤的光信号传输研究作者:田国栋来源:《现代电子技术》2010年第07期摘要:为提高光信号在石英光纤中的传输能力和传输效果,通过分析光信号传输原理,确定出数值孔径的范围,提出实现单模传输的三项参数选择方法,采用不同类型的石英光纤传输不同光波长的光信号,达到最佳的传输效果。
充分使用光信号在石英光纤中的衰减特性和色散特性,达到远距离、高速率的光信号传输能力。
关键词:传输原理; 传输模式; 传输特性; 石英光纤中图分类号:TP806 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)07-0095-04Research on Quartz Fiber-based Optical Signal TransmissionTIAN Guo-dong(Department of Electronic Intromation, Xi’an Railway Vocational & Technical Institute, Xi’an 710014, China)Abstract: In order to improve transmission capacity and effects of the optical signals in quartz fiber, to identify the scope of numerical aperture by analyzing the optical signal transmission principle, the three parameters selection method tp implement single mode transmission is proposed. The best results were achieved by different types of quartz fiber to transmit the different wavelength optical signals. Attenuation characteristic and dispersion characteristic of optical signal in quartz fiber are used to achieve long-distance and high-speed optical signal transmission capability.Keywords: trancmission principle; mode of transmission; transmission characteristic; quartz fiber光纤通信是长距离、大容量的通信方式,它可以高效地传输光信号[1]。
高纯石英应用及化学提纯技术研究进展摘要:高纯石英作为—种稀有矿产资源,由于其稳定的物理化学性质,在半导体、光伏、光学及光纤通信等高新技术领域有着广泛的应用。
总结了高纯石英在高精尖产业的应用现状,详细介绍了脉石矿物杂质、包裹体杂质、类质同象类杂质的存在形式及特征,在此基础上综述了酸浸出法、碱浸出法、热处理法等化学提纯技术研究现状,并展望了我国高纯石英提纯技术未来的发展方向。
关键词:高纯石英;杂质;化学提纯;酸浸出法;碱浸出法;热处理法0 引言高纯石英是指SiO2质量分数高于99.9%的石英,独特的晶体结构和晶格特征使其具有优异的光学特性、耐腐蚀性、耐高温性、高绝缘性。
高纯石英被广泛应用于半导体、光伏、光学及光纤通信等行业,是战略性高新产业不可或缺的支柱材料。
全球高纯石英原料矿床主要分布在美国、加拿大、挪威、澳大利亚、俄罗斯、中国、毛里塔尼亚和巴西等,其中美国的Spruce Pine矿是世界公认的优质石英矿床,具有规模大、流体杂质少和矿石品质稳定等优点,美国尤尼明公司凭借此矿几乎垄断了全球高纯石英高端市场。
我国可用于生产高纯石英的原料矿床较少,主要分布在江苏东海、湖北蕲春和安徽旌德及太湖等地区,其中江苏东海的石英矿最优质,太平洋石英公司用此矿可以生产SiO2质量分数在99.99%~99.999 4%的高纯石英砂;湖北蕲春的灵虬山脉石英矿和安徽旌德版书乡龙川脉石英矿SiO2质量分数分别为99.35%和99.01%,均具有成为高纯石英原料的潜力。
随着半导体和光伏等新兴产业的快速发展,对高纯石英产量和质量的要求不断提高。
因此,如何高效地对石英矿进行提纯加工已成为行业的研究热点。
本文概述了高纯石英在高端领域的应用现状及杂质对其产品的影响,阐述了石英中杂质的存在形式,综述了化学提纯技术研究现状,展望了化学提纯技术未来的发展方向。
1 高纯石英应用现状1.1 半导体在半导体行业中高纯石英主要用于制备石英坩埚和作为晶圆加工辅材。
当今性传播性疾病的药物治疗概述
叶金朝;熊方武
【期刊名称】《医药导报》
【年(卷),期】1992(11)2
【摘要】性接触时能传播许多感染。
本文仅限于主要与性传播有关的感染性疾病的处理,但不涉及艾滋病的治疗。
1、衣原体感染由沙眼衣原体或尿素分解尿素原体引起的尿道炎临床上虽然不易区别,但四环素或红霉素对这两种微生物通常都有效。
奥氟沙星,(氧氟沙星,ofloxocin)属于替换药物。
沙眼衣原体引起的粘液脓性宫颈炎用治疗尿道炎的相同药物一样有效。
一次剂量的叠氮红霉素(azithromycin)【总页数】1页(P10)
【作者】叶金朝;熊方武
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】R510.5
【相关文献】
1.基于石英光纤材料的发展历程以及当今基于石英光纤材料从事研究和进展方向概述 [J], 陈冀景
2.高血压药物治疗优化组合的当今观点 [J], 陈源源
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基于石英光纤材料的发展历程以及当今基于石英光纤材料从事研究
和进展方向概述
文章是相对于各种新型的光纤通信材料而以最原始的石英材料为主线讨论了石英光纤材料的发展、材料特性的一些研究以及结合作者的实验方向所作综述。
全文共分为三个部分:第一部分是对整个石英光纤材料的发展及其研究历程做了概括,包括了石英光纤材料的发展历程、光学特性;第二部分是基于石英光纤的应用--光纤传感的发展与最新进程;第三部分是对整个光纤材料发展的展望以及基于WGM和微腔传感的一些作者的亲身体悟。
标签:石英光纤材料;光纤传感;微腔传感
Abstract:This paper discusses the research on the development,properties and experimental direction of quartz optical fiber materials,in contrast with various new optical fiber communication materials,with the original quartz materials as the main line. The paper is divided into three parts:the first part summarizes the development and research process of quartz optical fiber material,including the development course and optical properties of quartz optical fiber material;the second part is the application based on quartz fiber-optical fiber sensing development and the latest progress;the third part is the prospect of the development of the entire optical fiber materials and some authors’ personal experience based on WGM and micro-cavity sensing.
Keywords:quartz optical fiber material;optical fiber sensing;microcavity sensing
1 石英光纤材料的概述
1.1 石英系玻璃
石英之所以成为制作光纤的最理想的材料其原因如下:第一,石英可以达到近乎100%的纯度(6N),这是其他光纤材料如塑料光纤、晶体光纤所无法比拟的;第二,石英材料储量丰富,具有很低的开发成本,是日后大力发展光纤通信的前提;第三,石英具有可观的熔点和折射率特性,对于塑性、作光传输介质具有绝对优势;第四,在石英中可以掺杂多种不同的元素从而形成具有不同的光学特性的光纤,这也是石英作为光纤材料的根本优势。
在石英系玻璃中,我们可以通过掺入GeO2,P2O5,B2O3来制成不同折射率的光纤材料。
也可以将其改变成分成为多组分玻璃,这是通常用作透镜的光学玻璃,比如SiO2、B2O3或P2O5通过引入网络修饰体等方法。
1.2 石英光纤特性
在此仅对石英光纤三个主要特性即光敏特性、石英光纤本身所具有的本征缺陷以及热处理所产生的缺陷做一下论述。
对于石英光纤光敏特性的研究在一定程度上受制于实验环境与条件,因此对光敏特性并没有明确的体系架构,主要研究是基于掺杂的光敏特性,如掺锗。
根据紫外光照射前后对掺锗石英光纤材料紫外吸收谱及各种缺陷浓度进行测量的结果,几乎可以肯定紫外光照射下光纤材料缺氧锗缺陷的光电离是掺锗石英光纤材料光敏性的主要来源之一。
除此,基于载氢参量如压力、时间对石英光纤材料折射率的改变可以进而对石英光纤光敏性改进。
对于掺锗石英光纤紫外光敏性效应的提出,以及基于光敏性机理提出的色心模型等,对石英光纤材料的光学特性已详述完备[1]。
对于光纤通信而言,免电磁干扰、抗核辐射已成为了光纤性能好坏的衡量依据。
而掺杂就成为了石英光纤抗辐射性能的主要限制因素。
基于上述的讨论,掺杂离子锗是辐射诱导缺陷结构产生的主要原因之一[2]。
一种可行的方法就是特殊纤芯掺氮工艺。
掺氮后氢与羟基含量迅速下降。
由于羟基峰的吸收减少其工作波段可以为1310nm或1550nm。
而且由于γ射线的照射下不易产生色心,其抗辐射性能大大提高。
相比纯硅纤芯,内包层掺氟单模光纤具有一定优势[7-8]。
但由于多方面因素,上述工艺未能应用于实际。
相比于掺杂所产生的缺陷——热处理,即温度的因素对石英光纤缺陷的产生机理会更加的复杂[4]。
热处理引起的缺陷形成与初始前体有关(initialprecursors),它可以产生E’中心和NBOHCS等。
這两种缺陷也与热处理温度以及前体和缺陷的转换频率有关[3]。
2 基于石英光纤材料应用——光纤传感的叙述
光纤传感器按照传感原理被分为两类:即功能型传感器和非功能型传感器。
功能性传感以外界因素作为调制信号来调制光纤的传输光谱。
而非功能性传感就是仅以光纤作为传输介质,而以其他敏感元件来感测被测量的变化。
2.1 光纤生物传感
生物传感旨在于区别传统的生物检测技术,通过生物制膜技术与镀膜技术使光纤与检测生物分子发生生化反应。
采用光纤表面硅烷偶联技术而形成的生物素——链霉亲和素系统,即采用了抗原与抗体的特异性结合从而影响了光纤的传输特性[5]。
2.2 自然环境监测方面
由于森林环境资源面积辽阔,地形复杂等,微纳米光纤布拉格光栅、SMS (单-多-单模)光纤结构、LPFG等多种光纤传感器应运而生。
由于制作简单、结构紧凑、成本低廉、灵敏度高等优点,可满足森林资源环境监测中对温度传感器、折射率传感器、多参量传感器的需求[5]。
2.3 锥形光纤与微腔传感
回音壁模式(WhisperingGalleryMode,WGM)光学微腔是建立在光纤传感理论基础上的新的光纤传感机制。
与其相辅相成的结构即为锥形光纤(fusedtapperfiber)。
将普通石英光纤通过一定加工工艺变成在中间锥区具有高激发模式的光場,通过将该光场与微腔耦合,即逝场耦合以形成可以在微腔中振荡的WGM[6]。
WGM微腔传感因其高的Q值和独特的耦合方式在光纤传感领域独树一帜,其几何示意图与耦合方式请见下图。
3 结束语
光纤材料在发展和演化中逐渐向商业化、工业化过渡。
随着第五代光纤系统的问世,光纤材料的发展势必要迎合长波长、单模的要求[7]。
随着新一代光源的问世,如掺铒光纤激光器[8]、多量子阱结构激光器[9]等,基本的石英光纤材料中更要具有不同的掺杂成分来满足与光源耦合的需要。
在其他传感方面,光栅传感也应运而生[10];除此,非线性光学传感[11]逐渐进入了研究的视野为光纤的结构与发展另辟蹊径;而WGM微腔传感也成为了石英光纤材料发展历程中的一个里程碑。
参考文献:
[1]李剑芝.掺锗石英光纤紫外光敏性的研究[D].武汉理工大学,2004.
[2]罗文芸.石英光纤材料辐射诱导缺陷的形成机理研究[D].上海大学,2013.
[3]Y.Hibino,H. Hanafusa,Journalofappliedphysics,60(1986):1797.
[4]ZhongyinXiao,WenyunLuo,JianxiangWen,et. DefectInducedbyHeatedTreatmentinSilicaFiberMaterial[C].AdvencedMaterialsResear ch,V ol.304(2011):160-164.
[5]周雨萌.光纤传感技术在生化领域的应用研究[D].中国计量学院,2016.
[6]高严.薄壁柱对称微腔耦合系统设计及其实验研究[D].南京邮电大学,2017.
[7]王德荣.光纤与光纤材料技术分析及四川发展展望[J].通信与信息技术,1989.
[8]张晨芳.多波长掺铒光纤激光器和稀土掺杂光纤的研究[D].北京交通大学,2014.
[9]尹晋宏.高线性大功率多量子阱激光器的研究[D].太原理工大学,2017.
[10]庞丹丹.新型光纤光栅传感技术研究[D].山东大学,2014.
[11]胡君辉.基于瑞利和布里渊散射效应的光纤传感系统的研究[D].南京大学,2013.。