【摘 要】
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传统光纤具有两大功能:一、高光束质量和高亮度的激光光源;二、光能量、光信号的传输介质。由于作为传统光纤基质材料的玻璃是介电材料，对光不存在电响应，所以，在光功能器件的发
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传统光纤具有两大功能:一、高光束质量和高亮度的激光光源;二、光能量、光信号的传输介质。由于作为传统光纤基质材料的玻璃是介电材料，对光不存在电响应，所以，在光功能器件的发光、传输和光电探测三大功能中，传统光纤不具备光电探测的功能。 随着以半导体硅、锗为主要基质材料的微纳光电子学的快速发展，多功能、高度集成化的微型光电子器件已经成为光电子领域的核心元器件。迅速发展的硅基光电子学对传统的光纤光子学形成了有力的竞争，同时也给光纤光子学的未来方向提供了可借鉴的发展思路:如在传统的玻璃光纤技术上，引入多种材料来实现光电一体的多功能纤维。 基于半导体材料的光电探测器在军事、医疗、科研、通信等领域受到广泛的应用。在光纤中引入半导体材料（硅、锗等），可以把光纤原有的柔韧性、低单位长度制备成本的优势，和半导体特有的光电功能等特点结合起来，从而得到特殊的纤维化光电材料;这对薄膜化柔性光电子材料是一个有力的补充。 本论文的研究内容包括: (1)使用熔芯拉制法制备出具有玻璃包层和半导体锗芯的多材料多功能光纤。制备中，首先将半导体锗棒塞入硼硅酸盐玻璃管中;在1000℃下拉制出玻璃包层、锗芯光纤;半导体纤芯直径为21和125μm。半导体锗芯光纤连续长度达百米量级。此外，还制备出了具有铜、锗双芯的玻璃包层光纤。 (2)半导体锗芯光纤的高速光电探测能力的研究。首先在锗芯光纤中观察到了半导体特有的非线性伏安特性。利用1.55μm脉冲调制激光器对锗芯光纤进行了光电响应测试;并在三根并联光纤的样品中，观察到了MHz量级的光电响应;目前噪声是限制光电响应速度的主要原因，预期通过优化，半导体锗芯光纤可以具有100MHz以上的高速响应潜力。
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