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文檔簡介
1、本研究工作介紹了二氧化碳(CO2)激光和空芯光波導的特點及應用,并采用酸誘導液相沉積法在石英玻璃管內(nèi)壁生長了氧化鍺(GeO2)陶瓷膜,然后對其進行熱處理得到致密的空芯光波導反射膜。實驗中通過控制鍺酸根離子前驅液的制備參數(shù),酸誘導液相沉積反應過程以及熱處理的工藝參數(shù),對GeO2陶瓷膜和反射膜的組成、形貌、厚度以及激光傳輸損耗進行了研究和討論。
實驗結果表明,氨水溶液和六方GeO2反應可以得到透明穩(wěn)定的鍺酸根離子溶液,加入酸后
2、可以使鍺酸根離子逆向分解,當由鍺酸根離子分解產(chǎn)生的GeO2溶質(zhì)的濃度超過其在酸性溶液中的飽和溶解度時,便會在基體表面上生長出GeO2陶瓷膜。GeO2在氨水溶液中的溶解時間隨攪拌溫度升高而逐漸縮短,隨其含量的增加而延長,70℃為最佳的溶解溫度,5~6%為制備膜材料最佳的GeO2固含量。較強的酸性有利于GeO2在前驅液中的液相沉積,pH=1~2為最佳值,采用酸誘導液相沉積法制備的GeO2膜材料為六方晶型,多元酸誘導制備的膜顆粒尺寸大于一元酸
3、。
提高沉積溫度,可以提高陶瓷膜顆粒的規(guī)整度,獲得生長完善的立方體堆積形貌,采用新鮮溶液多周期沉積操作,可以有效增加膜材料的厚度和致密性。采用封閉式熱處理操作可以得到六方晶型的GeO2反射膜,1130℃熱處理30分鐘可以使整個陶瓷膜完全熔融并附著在基體上,膜結構開裂較少,并且非常致密,裂紋尺寸在可控范圍。經(jīng)過多次循環(huán)沉積可以獲得厚度超過4μm的反射膜材料,光學透過譜顯示在10.6μm處GeO2反射膜具有明顯的低透過窗口。C
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