掺杂光纤作为核心元件,在信息、在航空航天、军事国防、工业生产等方面具有广泛的应用。然而,随着光纤通信技术的快速发展,现有光纤的性能已无法满足宽带、高速通信的需求。因此,以掺杂材料和掺杂工艺的革新作为切入点,提高放大光纤的光辐射带宽、放大效率、增益等性能,已成为亟需研究和解决的关键问题。本文是继上一项目研制掺杂InP纳米材料新型光纤的基础上的进一步研究。在上一项目中,采用纳米技术与光纤制备工艺相结合制备新型掺杂纳米材料光纤,并采用改进的化学气相法(MCVD)成功制备出掺杂半导体InP纳米材料的新型光纤,对该特种光纤的掺杂浓度及掺杂材料的均匀性进行分析测定发现,采用MCVD所制备的光纤的掺杂浓度及掺杂效率较低,掺杂材料的均匀性不可控制。因此,本文提出了将原子沉积法(ALD)与光纤制备工艺相融合制备新型掺杂光纤,以克服MCVD法制备光纤所存在的问题。作为光纤通信的需要,PbS因其可在远大于1.3μm到1.55μm波段实现宽带光辐射,因而PbS被选为掺杂源。本文又从理论上计算了量子尺寸效应影响下的带隙能量和粒子尺寸的关系,并得出了在1550nm光波长下,PbS微粒的尺寸大小为3.24nm,并由此设计了该特种光纤的模型结构,利用有限元法(FEM)仿真得到了光纤中的电场分布情况,并对单模光纤同样参数进行对比仿真。研究发现,该特种光纤较单模光纤的电场强度有所下降,因而将其在用做放大光纤时需要加上一个泵浦光源对其抽运。最后,本文对纳米材料在特种光纤性能方面的改进所起到的作用进行了分析,为后续光纤的实际研制提供了必要的理论依据。