空芯光子晶体光纤的光纤结构、导光机制和传输特性上与传统的普通光纤具有巨大的差异,它能够有效抑制由组成材料引起的光吸收和非线性效果,使得空芯光子晶体光纤成为高峰值功率激光传能方面理想的选择;硫系玻璃具有许多优点例如红外透过宽,化学性能稳定,本征损耗低,物理性能好等等使其成为实现低损耗传输长波红外的玻璃材料的最好选择。本文选择硫系玻璃作为光纤的制备材料,用于制备和研究一维周期性结构空芯光子晶体光纤(也可称为空芯Bragg光纤)。本文首先通过蒸馏提纯法和传统的熔融淬冷法制备并优化了一系列硫系玻璃材料,对这些玻璃材料进行了热学性能与光学性能的测试与讨论,最终制备出杂质吸收峰少的高纯度硫系玻璃。随后通过设计和改进挤压模具,采用挤压法制作出结构良好的空芯Bragg光纤预制棒。通过预期设定的光纤结构参数如包层数和占空比,使用Rsoft软件模拟模拟光纤的带隙结构再通过计算获得光纤的具体参数值:光纤的晶格周期、光纤的半径等,然后通过套管法和二次通气拉丝法制备出空芯Bragg光纤,最后通过测试光纤的损耗参数验证光纤的带隙结构,分析实际结果与理论模拟的差异。论文的第一章绪论部分介绍了硫系玻璃并概述光子晶体光纤的发展与目前的研究现状,空芯Bragg光纤的结构特点与优势,最后介绍并对比了目前用于制备光子晶体光纤的三种工艺方法。第二章为理论基础介绍,包括硫系玻璃与光纤两部分理论内容,其中硫系玻璃的理论内容包括了玻璃的定义与结构理论、热学性质包括玻璃转变温度和热膨胀系数、光学带隙、光学透过谱、红外截止波长及玻璃提纯与吸收峰介绍;光纤的理论内容主要是空芯Bragg光纤的导光机制、光纤结构参数对光纤性能影响、最后分析光纤的损耗及产生原因。第三章分析As-X、Ge-P-Te、Ge-As-Se-Te等硫系玻璃的性能,讨论玻璃的提纯工艺对三种玻璃性能的改善效果,分析Se的含量改变对Ge-As-Te-Se玻璃的红外透过、热稳定性等性能的影响,最终通过玻璃参数总体对比选取出适合挤压的硫系玻璃。第四章首先介绍了基于所选择的硫系玻璃As2S3、Ge15As25Se15Te45的折射率等参数设计空芯Bragg光纤的结构模型,同时模拟出在10.6?m能够产生带隙时要求的晶格周期,确定光纤包层材料厚度及半径参数。第五章首先介绍了空芯Bragg光纤的制备流程,包括两部分、;预制棒的挤压过程及光纤的两步拉丝过程,通过优化挤压模具结构改进预制棒结构参数,通过,调节挤压参数如温度与速度保证预制棒的结构完整度,制备出结构良好的光纤预制棒,通过控制拉丝过程中温度、拉丝的牵引与送棒速度、及通气气压强度拉制出结构良好的空芯Bragg光纤,最后对光纤进行性能方面的测试。最后总结全文,介绍的研究成果以及在研究过程中遇到的难点,分析了实际制备光纤和理论值的差异及其原因,为下一步的制备出低损耗结构完美的空芯光子晶体光纤提供实验基础。