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飛納臺(tái)式掃描電鏡為光子晶體光纖發(fā)展開辟新路

光子晶體光纖（Photonic Crystal Fibers，PCF）又稱為微結(jié)構(gòu)光纖（Micro-StructuredFibers，MSF），這種光纖的橫截面上有較復(fù)雜的折射率分布，通常含有不同排列形式的小孔，如圖 1 所示。這些小孔的尺度與光波波長(zhǎng)大致在同一量級(jí)且貫穿器件的整個(gè)長(zhǎng)度，光波可以被限制在低折射率的光纖芯區(qū)傳播。

圖 1 不同結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖

光子晶體光纖（微結(jié)構(gòu)光纖）按照其導(dǎo)光機(jī)理可以分為兩大類：折射率導(dǎo)光型（IG-PCF）和帶隙引導(dǎo)型（PCF）。

折射率引導(dǎo)型光子晶體光纖（微結(jié)構(gòu)光纖，PCF）具有無截止單模特性、大模場(chǎng)尺寸/小模場(chǎng)尺寸和色散可調(diào)特性等特性。廣泛應(yīng)用于色散控制（色散平坦，零色散位移可以到 800nm），非線性光學(xué)（高非線性，超連續(xù)譜產(chǎn)生），多芯光纖，有源光纖器件（雙包層 PCF 有效束縛泵浦光）和光纖傳感等領(lǐng)域。

空隙帶隙型光子晶體光纖（微結(jié)構(gòu)光纖，PCF）具有易耦合，無菲涅爾反射，低彎曲損耗、低非線性和特殊波導(dǎo)色散等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高功率導(dǎo)光，光纖傳感和氣體光纖等方面。

在光子晶體光纖的生產(chǎn)中對(duì)光纖小孔的尺寸控制尤其重要，其嚴(yán)重影響著該光纖的性能。利用飛納臺(tái)式掃描電鏡和其孔徑統(tǒng)計(jì)分析測(cè)量系統(tǒng)可在生產(chǎn)流程中快速識(shí)別光纖中的孔洞，（如圖 2 和圖 3 所示）在低倍和高倍下孔洞邊緣均可以識(shí)別準(zhǔn)確清晰，并直接給出孔洞的面積，長(zhǎng)軸，短軸，長(zhǎng)寬比，平均直徑等參數(shù)（如圖 4 所示），為得到高質(zhì)量的光子晶體光纖提供有力保障。

圖 2 利用飛納電鏡孔徑統(tǒng)計(jì)分析測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別光子晶體光纖的孔洞（4600 倍）

圖 3 利用飛納電鏡孔徑統(tǒng)計(jì)分析測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別光子晶體光纖的孔洞（15500 倍）

圖 4 飛納電鏡孔徑統(tǒng)計(jì)分析測(cè)量系統(tǒng)給出識(shí)別的各個(gè)孔洞面積，長(zhǎng)短軸，長(zhǎng)寬比和平均直徑參數(shù)

飛納臺(tái)式掃描電鏡孔徑統(tǒng)計(jì)分析測(cè)量系統(tǒng)軟件可以輕松獲取、分析圖片，并生成報(bào)告。借助該軟件，用戶不僅可以獲取孔徑的統(tǒng)計(jì)分布信息，同時(shí)可以獲得每個(gè)孔徑的屬性參數(shù)，如孔徑尺寸、長(zhǎng)軸短軸比等。

主要特點(diǎn)

1、從飛納電鏡中直接獲取圖像；

2、測(cè)量孔徑的屬性數(shù)據(jù)，如面積、長(zhǎng)軸、短軸等；

3、操作快捷方便，提高工作效率，使工作安排簡(jiǎn)單化、可預(yù)測(cè)；

4、圖像采集自由化，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)和 U 盤，便于分享、交流和參閱；

5、導(dǎo)出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，可同時(shí)導(dǎo)出清晰圖片

光子晶體光纖的發(fā)展為光纖傳感開拓了廣闊的空間，尤其是在生物傳感和氣體傳感方面為光纖傳感技術(shù)帶來新的發(fā)展。飛納臺(tái)式掃描電鏡為光子晶體光纖發(fā)展開辟新路，利用這一有效工具，期待光子晶體光纖取得更快的發(fā)展。