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公开(公告)号：CN117761824A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311784176.6
申请日：2023-12-22
Applicant: 上海大学
Abstract: 本发明涉及一种含PN结的单晶半导体芯光纤器件及其制备方法。在N型半导体材料上通过离子注入三价元素形成PN结，再由CO2激光照射后制备光纤包层，形成光纤内单晶PN结器件。包括如下步骤：1)采用湿法腐蚀技术对较粗的单晶N型半导体棒进行腐蚀处理，得到直径较小的棒状芯材料；2)将腐蚀过的单晶半导体芯放入离子注入机下，注入合适能量和剂量的三价离子于半导体芯内部；通过退火消除由于高能离子注入半导体芯后与靶原子发生一系列碰撞而产生的晶格损伤；3)选择合适的玻璃毛细管包裹相适应的含PN结单晶半导体芯，用CO2激光器进行照射，使玻璃毛细管收缩形成光纤包层。本发明光纤器件提升了半导体芯光纤内光电器件的光电性能。
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公开(公告)号：CN109669232B
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN201910041853.2
申请日：2019-01-17
Applicant: 上海大学
IPC: G02B6/02
Abstract: 本发明涉及一种单晶半导体芯光纤及其制备方法。本发明以玻璃毛细管做包层对未熔单晶纤芯实现全包裹，从而形成单晶纤芯光纤结构，制备的光纤具有单晶半导体的优异性能。纤芯的结晶质量是决定半导体芯光纤性能优劣的关键，单晶形态的纤芯相比其他的拥有更出色的表现。本发明制备的半导体芯光纤纤芯为单晶状态，单晶连续长度可达2cm左右，提高了半导体芯光纤实际运用的可能，是一种快速、便捷、可定制性强的单晶半导体芯光纤制备方法。
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公开(公告)号：CN110187432B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910365060.6
申请日：2019-04-30
Applicant: 上海大学
IPC: G02B6/02 , C03B37/10 , C03B37/027
Abstract: 本发明公开了一种有源微晶光纤的制备方法及装置，将预制棒放置于拉丝炉中进行拉丝，拉制出的光纤在未涂覆状态下引入磁场诱导作用并结合激光处理技术，激光光束经过聚焦整形作用在光纤上，经激光处理再结晶后获得有源微晶光纤。合适的激光处理功率直接影响着硅酸盐玻璃光纤中晶体结构、种类、结晶度、晶粒尺寸、含量和玻璃残余相的多少。外加磁场诱导，改变了结晶过程的热力学与动力学，使得到的晶体粒度分布更佳均匀，减小了凝聚现象，使得晶粒尺寸更小。
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公开(公告)号：CN111548005A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010449247.7
申请日：2020-05-25
Applicant: 上海大学
IPC: C03B37/027 , C03B37/025
Abstract: 本发明属于光纤技术领域，尤其涉及一种激光拉丝制备硅锗芯光纤的制备方法；包括石英管处理、预制棒组装、预制棒处理、激光拉丝步骤。本发明采用单晶硅、单晶锗组成内填充材料，填充到一端预先封闭的石英空芯管，组装成制成预制棒；单晶硅、单晶锗可采用半圆柱棒拼接、薄片交替叠加和粉末均匀混合的组合结构，灵活性高。本发明采用激光对预制棒进行加热直至石英管软化拉丝，硅材料和锗材料通过石英传导热达到熔融态，两种材料混合后为无限固溶体，可形成硅锗合金。本发明提供的制备方法，解决了现有技术中硅锗合金偏析的问题，实现了组分均匀的二元单相合金材料，制得了单晶形态的硅锗纤芯，改善了硅锗芯光纤的性能。
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公开(公告)号：CN110156344A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910365061.0
申请日：2019-04-30
Applicant: 上海大学
IPC: C03C25/002 , C03C25/6208 , C03C25/6226 , C03C25/6246
Abstract: 本发明属于特种光纤技术领域，涉及利用辐照与高温退火诱导铋相关掺杂有源光纤发光效率提高的方法。该方法是针对铋相关掺杂有源光纤进行辐照与高温退火处理结合，该方法使得铋相关掺杂有源光纤的发光效率以及荧光寿命增强。该方法所述的铋相关掺杂有源光纤是指掺铋光纤、铋铒共掺光纤、铋铒镱共掺光纤和铋铒镧共掺光纤，以及铋铅共掺杂石英光纤等，所述辐照包括钴60伽马辐照，紫外激光，准分子激光或飞秒激光等，辐照剂量为50-6000 Gy，剂量率为50-1000 Gy/h。该方法有利于提高铋相关掺杂有源光纤的发光效率以及荧光寿命，作为不同波段的光纤激光器与光放大器的增益介质具有广泛的应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110240398A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910463584.9
申请日：2019-05-30
Applicant: 上海大学
IPC: C03B37/029
Abstract: 本发明提供一种以激光作为加热源的光纤拉制装置及光纤拉制方法，光纤拉制装置包括激光器和加热箱，加热箱之上设置有输入口和输出口，输入口与输出口之间设置有激光传播路径，激光器部署于加热箱外部并且对准输入口，激光器与输入口之间形成激光输入路径。光纤拉制方法，包括准备预制棒、通过激光束预热预制棒至软化临界温度，保持恒定的软化临界温度对预制棒进行加热最终形成光纤。采用本发明的技术方案，通过将激光束经过处理形成光环，光环传播之后在汇聚照射至预制棒表面形成光斑，通过光斑汇聚激光中的能量，提高了加热效率，对预制棒表面的加热更均匀，最终拉制形成光纤，提升了光纤拉制质量。
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公开(公告)号：CN115140954A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210734519.7
申请日：2022-06-27
Applicant: 上海大学
IPC: C03C25/6208 , C03B25/02
Abstract: 本发明涉及一种半导体芯光纤进行CO2激光退火优化改性的方法，包括如下步骤：1)激光退火前，使用光纤研磨机对半导体芯光纤端面进行研磨、抛光处理；2)将端面抛光后的半导体芯光纤置于实验台上，对CO2激光器设置不同的出光频率，对半导体芯光纤进行退火；3)通过拉曼mapping测试，检测不同频率激光退火后半导体芯结晶状态和残余应力；4)检测不同频率激光退火后半导体芯光纤损耗。本发明通过控制退火过程中CO2激光的出光频率调节光纤内部温场分布，有利于实现对光纤内部局域退火条件精确控制，从而提高光纤的性能，降低传输损耗。
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公开(公告)号：CN109669232A
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201910041853.2
申请日：2019-01-17
Applicant: 上海大学
IPC: G02B6/02
Abstract: 本发明涉及一种单晶半导体芯光纤及其制备方法。本发明以玻璃毛细管做包层对未熔单晶纤芯实现全包裹，从而形成单晶纤芯光纤结构，制备的光纤具有单晶半导体的优异性能。纤芯的结晶质量是决定半导体芯光纤性能优劣的关键，单晶形态的纤芯相比其他的拥有更出色的表现。本发明制备的半导体芯光纤纤芯为单晶状态，单晶连续长度可达2cm左右，提高了半导体芯光纤实际运用的可能，是一种快速、便捷、可定制性强的单晶半导体芯光纤制备方法。
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公开(公告)号：CN106477874A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201610828466.X
申请日：2016-09-19
Applicant: 上海大学
IPC: C03B37/027 , G02B6/02
CPC classification number: C03B37/027 , G02B6/02395
Abstract: 本发明提出了一种光纤纤芯折射率调制方法，包括利用管棒法制作光纤预制棒、利用石英光纤拉丝工艺将光纤预制棒拉制成高浓度掺杂氧化铝石英光纤、采用热处理方法制备析晶区域步骤。本发明采用了高压电极电弧放电和二氧化碳激光扫描两种热处理方法。本发明的基于析晶原理的折射率调制方法具有实现方法简单、性能稳定、折射率调制增量大等优点，可应用于制作长周期光纤光栅、光纤法布里-珀罗谐振腔、全光纤马赫-曾德干涉仪等。
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公开(公告)号：CN117232918A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311056903.7
申请日：2023-08-22
Applicant: 上海大学
Abstract: 本发明涉及一种对半导体芯光纤通过调节脉冲CO2激光器单脉冲能量进行激光退火改性优化的方法。具体步骤如下：1)对半导体芯光纤进行激光退火实验预处理。2)将预处理完备的半导体芯光纤置于脉冲激光器的实验台，调整激光单脉冲能量，并在激光红光指示区域内进行激光退火实验。3)通过显微共焦拉曼光谱仪对实验后的半导体芯光纤进行拉曼mapping测试，分析实验后的半导体芯光纤纤芯内的结晶体变化和残余应力改善情况。4)通过搭建好的光纤光传输损耗测试系统来测试实验后的光纤传输损耗。在保持单脉冲能量一致、总脉冲数相同的情况下，即使是不同的出光频率也能获得相似的退火效果，达到优化激光退火效果，从而制备高质量半导体芯光纤和器件。
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