[發(fā)明專利]摻鐿光纖

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980143297.4
• 申請日: 2009-11-04
• 公開（公告）號: CN102197550A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 市井健太郎;谷川莊二;荒井智史
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社藤倉
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;趙曦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及添加有鐿的光放大用摻鐿光纖，更詳細(xì)地說，涉及抑制了被稱為光暗化(photodarkening)的輸出功率下降和非線性光學(xué)效應(yīng)的摻鐿光纖。

本申請基于2008年11月4日在日本申請的特愿2008-283165號要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于此。

背景技術(shù)

光放大用光纖形成將稀土類元素等添加到具有軸對稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的光纖的芯和/或包層中的構(gòu)成，已用作光纖放大器、光纖激光器等的光活性介質(zhì)。尤其是將含有稀土類元素鐿(Yb)的摻Y(jié)b光纖作為光放大用光纖來使用的光纖激光器，其光束品質(zhì)良好，可得到高功率的輸出光。另外，該光纖激光器的輸出光的振蕩波長與現(xiàn)有的高功率激光器之一的Nd-YAG基本相同，為1μm附近。因此，期待摻Y(jié)b光纖作為焊接、標(biāo)記、切割等材料加工用途的高功率光源用激光器介質(zhì)的實用化。

已知在光纖型光放大器、光纖激光器中存在被稱為光暗化的現(xiàn)象。這是由在光纖維中傳播的激發(fā)光、信號光所產(chǎn)生的光纖的傳送損失增加的現(xiàn)象。在這種傳送損失增加的情況下，作為放大介質(zhì)的摻稀土類光纖的收效降低。即，光纖型光放大器、光纖激光器的輸出功率隨時間推移而降低，因此，在可靠性方面也存在問題。

通常，已知在使高功率的激光在光纖中傳播時，會產(chǎn)生與該激光不同波長的光并被放大，發(fā)生所謂的受激拉曼散射。其結(jié)果是產(chǎn)生傳播的激光器輸出光的強度降低、激光的光譜譜寬擴(kuò)大這樣的問題。即，優(yōu)選將光纖設(shè)計成不出現(xiàn)以受激拉曼散射為代表的非線性光學(xué)效應(yīng)。

到目前為止，已公開了各種用于抑制光暗化的方法。

例如，已公開通過應(yīng)用被稱為DND(納米粒子直接摻雜，Direct?Nanoparticle?Deposition)的特殊的制造方法來抑制光暗化的方法(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。

另外，已公開通過將鋁高濃度地添加到光纖來抑制光暗化的方法(例如，參照非專利文獻(xiàn)2)。

進(jìn)而，已公開通過將磷高濃度地添加到光纖來抑制光暗化的方法(例如，參照非專利文獻(xiàn)3)。

另外，關(guān)于二氧化硅玻璃的折射率，已公開以下信息。

已公開通過將氧化鋁(Al₂O₃)和五氧化二磷(P₂O₅)共同添加到由二氧化硅玻璃(SiO₂)構(gòu)成的母料中，可以抑制芯的折射率上升(例如，參照非專利文獻(xiàn)4、5)。尤其是，已公開氧化鋁與五氧化二磷的添加濃度(mol％)越接近等量，則越接近純的二氧化硅的折射率。

另外，在專利文獻(xiàn)1中，已公開在光纖的芯中添加有稀土類元素、鍺、鋁和磷的光纖。在該專利文獻(xiàn)1中，已公開通過在芯中添加這些元素，從而使芯與包層的折射率差變小，以及抑制稀土元素的再結(jié)晶化。

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-112070號公報

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：S.Tammela?et?al.，The?Potential?of?Direct?Nanoparticle?Deposition?for?the?Next?Generation?of?Optical?Fibers，The?Proceeding?of?SPIE?Photonics?West?2006，Vol.6116-16(2006)

非專利文獻(xiàn)2：T.Kitabayashi?et.al.，Population?Inversion?Factor?Dependence?of?Photodarkening?of?Yb-doped?Fibers?and?Its?Suppression?by?Highly?Aluminum?Doping，The?Proceedings?of?OFC?2006，OThC5(2006)

非專利文獻(xiàn)3：M.Engholm?et.al.，Preventing?photodarkening?in?ytterbium-doped?high?powerfiber?laser；correlation?to?the?UV-transparency?of?the?core?glass，The?Proceeding?of?Optics?Express?Vol.16，1260-1268(2008)