二氧化碳激光下光子晶体光纤熔接热传导特性研究与仿真

本文主要探讨了待熔光子晶体光纤（PCF）中的热传导特性，这在光子晶体光纤的熔接过程中具有重要影响。光子晶体光纤因其独特的包层结构，即空气孔的周期性或随机分布，使其在熔接时表现出与传统光纤不同的热行为。在熔接过程中，这种结构可能导致潜在的空气孔变形，增加了加热的复杂性。 研究者采用二氧化碳激光作为熔接热源，利用传热学和能量守恒定律，构建了一个三维对称的热传导模型。这个模型旨在精确模拟光子晶体光纤在熔接时的瞬态传热过程，通过仿真分析和实验研究，揭示了影响熔接过程中热传导特性的重要因素。模型的有效性在于它能够准确地确定这些关键因素，如激光功率、熔接时间、光纤冷却速率等，从而为优化熔接条件提供理论依据。 光子晶体光纤的独特性质，如散射特性、高非线性、高双折射性和无尽单模特性等，使其在光纤通信和传感领域具有巨大潜力。近年来，随着对这类光纤的理解和应用不断深入，它们被广泛用于光纤设备设计和光纤传感系统中，预计未来将在国际光电子行业中占据重要地位。 研究团队由博士研究生付广伟和博士生导师毕卫红领导，他们关注的是特种光纤及其相关技术的发展，特别是光纤光学和光纤传感方面的前沿研究。本文的工作得到了国家自然科学基金的支持，展示了在优化光子晶体光纤熔接工艺上的理论探索和实际应用价值。 总结来说，这篇文章的核心内容是对光子晶体光纤熔接过程中热传导特性的深入研究，通过数学模型来优化熔接条件，为提升光纤设备的性能和制造效率提供了关键的科学支持。