[發(fā)明專利]一種Er3+/Ce3+共摻的碲鉍鈦玻璃及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110402520.1
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102515513A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周亞訓(xùn);陳芬;楊高波;王森;徐星辰
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: C03C3/062
• 分類號: C03C3/062;C03C3/155
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明;周玨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于光纖放大器的玻璃及其制備技術(shù)，尤其是涉及一種Er³⁺/Ce³⁺共摻的碲鉍鈦玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

稀土Er³⁺離子摻雜的碲酸鹽玻璃作為第三通信窗口(～1.55μm)的激光增益介質(zhì)已引起人們的廣泛關(guān)注和研究。相對于傳統(tǒng)的石英玻璃，碲酸鹽玻璃的最大特點在于摻雜Er³⁺離子在1.55μm波段處具有更大的受激發(fā)射截面，以及對稀土Er³⁺離子具有更好的溶解性，非常適合作為C+L波段(1530～1610nm)寬帶、緊湊型摻Er³⁺光纖放大器的基質(zhì)材料。

為實現(xiàn)高輸出功率和低噪聲系數(shù)的放大，工作于1.55μm波段的摻Er³⁺光纖放大器大都采用980nm波長的泵浦方案。然而，對于常規(guī)組分的摻Er³⁺碲酸鹽玻璃而言，980nm的泵浦效率并不是十分理想，原因主要在于碲酸鹽玻璃基質(zhì)的聲子能量較低(一般在750cm^-1左右)，這樣使得抽運到泵浦能級(⁴I_11/2)上的Er³⁺離子很難通過多聲子弛豫過程快速返回到亞穩(wěn)態(tài)能級(⁴I_13/2)參與1.55μm波段熒光發(fā)射，從而導(dǎo)致該能級上的Er³⁺離子出現(xiàn)激發(fā)態(tài)吸收現(xiàn)象(即再次吸收泵浦光子躍遷到更高能級)。激發(fā)態(tài)吸收現(xiàn)象的存在不可避免地消耗掉了入射的一部分泵浦光子，使得入射泵浦光不能有效地轉(zhuǎn)化成為1.55μm波段熒光。因此，為了抑制激發(fā)態(tài)吸收提高1.55μm波段熒光發(fā)射強(qiáng)度，必須盡可能加快⁴I_11/2能級上的Er³⁺離子向⁴I_13/2能級的無輻射躍遷速率。目前，采取的方案主要是在摻Er³⁺碲酸鹽玻璃中引入能量接受離子，例如引入Ce³⁺離子進(jìn)行共摻，利用Er³⁺離子⁴I_11/2能級與Ce³⁺離子²F_5/2能級間的能量傳遞過程(Er³⁺:⁴I_11/2+Ce³⁺:²F_5/2→Er³⁺:⁴I_13/2+Ce³⁺:²F_7/2)，來提高Er³⁺離子⁴I_11/2→⁴I_13/2能級間的無輻射躍遷速率。