Yb掺杂石英玻璃及大模场光纤的制备和性能研究的开题报告一、研究背景在现代通信和激光技术中，掺杂石英玻璃（dopedquartzglass）是一种十分重要的材料，它具有较高的光学性能和稳定性。掺杂石英玻璃可以用于制作光纤放大器、光纤激光器、光纤波导器、传感器等光学器件，同时也可用于激光器的工作介质。由于掺杂就像化学反应一样发生着，因此对各种掺杂物与石英玻璃的相互作用和掺杂过程进行深入研究，是制备高性能掺杂石英玻璃的前提。大模场光纤是将光纤拉制为直径大于100微米的光纤，其中心玻璃区域的折射率略高于外壳玻璃区域的折射率，形成一条一定长度的光波导。大模场光纤主要用于高功率光纤激光器和光纤传感器中，具有较好的光束质量和高能量输出等优点，并且在激光器中广泛应用。因此，对大模场光纤的制备和性能研究，具有重要的应用价值和学术意义。二、研究目的本文旨在研究掺杂石英玻璃中Yb掺杂物的相互作用及制备技术，同时探讨大模场光纤的拉制技术和优化方法。具体研究目的如下：1.研究Yb掺杂物的掺杂量、热处理条件等对掺杂石英玻璃的影响；2.优化大模场光纤的拉制条件，研究其尺寸和几何参数的影响；3.研究掺杂石英玻璃与大模场光纤的匹配特性，探究其在激光器中的应用价值。三、研究内容本文的研究内容主要包括以下几个方面：1.Yb掺杂石英玻璃的制备和表征（1）选取适当的Yb掺杂物和石英玻璃材料，控制掺杂量和热处理条件。（2）利用光谱仪、荧光分析仪等对掺杂石英玻璃进行表征和分析。（3）评估Yb掺杂石英玻璃的发光特性和激发特性，探究其性能与掺杂量、热处理条件等的关系。2.大模场光纤的制备和表征（1）选取合适的材料、拉丝机、拉丝条件等制备大模场光纤。（2）通过SEM、光学显微镜等方法对大模场光纤的几何参数和表面形貌进行表征。（3）测量大模场光纤的透射谱、模场分布和损耗等特性，评估其光学性能。3.掺杂石英玻璃-大模场光纤复合器件的制备和性能研究（1）将掺杂石英玻璃和大模场光纤组装成复合器件。（2）研究复合器件的光学性能，评估其在激光器中的应用价值。四、研究意义本文主要研究Yb掺杂石英玻璃和大模场光纤的制备和性能，探究它们的相互作用和匹配特性，对于推动光学器件技术的发展，提高光学器件的性能具有积极的作用。同时，本文还对掺杂石英玻璃和大模场光纤的制备、表征方法、评估和应用等方面进行了深入研究，对相关学科的研究具有重要的学术价值和意义。