[發明專利]一種Er/Yb/P共摻玻璃芯棒及其制備方法

在審

• 申請號: 201911335359.3
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN113087383A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 于泳澤;楊旅云
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: C03B37/012
• 分類號: C03B37/012
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請提供了一種基于納米多孔技術的Er/Yb/P共摻玻璃芯棒的制備方法，所述方法包括：將納米多孔玻璃棒浸入含有摻雜離子的溶液中，所述摻雜離子至少包括鉺離子、鐿離子、磷離子，其中，所述鉺離子濃度為0.05～5mol/L，所述鐿離子濃度為0.01～10mol/L,所述磷離子濃度為0.01～10mol/L，所述納米多孔玻璃的孔徑為1nm～500nm，所有納米級孔的總體積占所述納米多孔玻璃棒總體積的10％～60％；將浸泡后的所述納米多孔玻璃棒進行干燥；將干燥后的所述納米多孔玻璃棒經升溫過程，在1000℃～1500℃溫度下燒結成Er/Yb/P共摻玻璃芯棒。通過上述方法，可以實現鉺離子的發光帶寬向短波S波段進行拓展，同時抑制鐿離子的自發輻射，拓展光傳輸頻譜從而提升整個通信鏈路的信息傳輸容量。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，尤其涉及一種Er/Yb/P共摻玻璃芯棒及其制備方法。

背景技術

信息交流與傳遞伴隨著人類的發展有了越來越高的要求。從古代利用烽火狼煙產生的光信號來進行信息傳遞，到電話、電報，再到現在連接全球的因特網，通信技術經歷了從低頻到高頻，從高頻再到微波進而達到光頻的演化過程。光纖通信技術的出現和發展是電信史上的一次重大變革。目前，世界上超過80％的信息都是通過光纖來傳輸的，而未來的通信技術更是建立在光纖通信技術上的。摻鉺光纖放大器(Erbium Doped FiberAmplifier，EDFA)的研制成功，給光纖通信帶來了革命性的改變。由于EDFA的工作窗口為1550nm，可覆蓋到常規波段(Conventional band，C band)和長波段(Longer wavelengthband，L band)，且在該窗口下，光纖的損耗系數僅為0.2dB/km。同時，EDFA還具有接近噪聲極限的良好噪聲特性、極高的增益、對偏振不敏感、線性的飽和輸出特性、溫度穩定及良好的光纖系統接入性等特點，而被廣泛的應用于光通信領域。隨著近幾年摻鉺光纖放大器(EDFA)技術的發展和日益成熟，基本的C波段或者L波段容量的光信號放大已經不能滿足人們的需求，所以如果可以設計出一種可以同時實現C+L波段(1460nm～1565nm)的寬帶摻鉺光纖放大器，甚至可以覆蓋到短波段(Shorter wavelength band，S band),同時實現S+C+L波段(1460～1625nm)的超寬帶摻鉺光纖放大器將極大的提升光纖通信技術的信息容量，成為下一代高性能信息網絡的強有力支撐。

目前商用的摻鉺光纖放大器，其增益的3dB帶寬大致在35～40nm范圍內，如受限于傳統改進型化學氣相沉積(Modified Chemical Vapor Deposition，CVD)工藝制備摻鉺光纖的局限性，無論是通過改變傳統摻鉺光纖的摻雜組分還是提高摻雜濃度都由于鉺離子在石英玻璃中的發光特性，很難制備出符合寬帶放大要求的寬帶摻鉺光纖。

如何實現摻鉺光纖預制棒中鉺離子的發光帶寬向短波S波段進行拓展，同時抑制鉺鐿共摻的光纖預制棒中鐿離子的自發輻射成為亟待解決的問題。

發明內容

為了解決摻鉺光纖預制棒中鉺離子的發光帶寬向短波S波段進行拓展，同時抑制鉺鐿共摻的光纖預制棒中鐿離子的自發輻射的問題，本發明實施例提供了一種Er/Yb/P共摻光纖預制棒及其制備方法，所述技術方案如下：

第一方面，本發明提供了一種基于納米多孔技術的Er/Yb/P共摻光纖預制棒的制備方法，所述方法包括：將納米多孔玻璃棒浸入含有摻雜離子的溶液中，所述摻雜離子至少包括鉺離子、鐿離子、磷離子，其中，所述鉺離子濃度為0.05～5mol/L，所述鐿離子濃度為0.01～10mol/L,所述磷離子濃度為0.01～10mol/L，所述納米多孔玻璃的孔徑為1nm～500nm，所有納米級孔的總體積占所述納米多孔玻璃棒總體積的10％～60％；將浸泡后的所述納米多孔玻璃棒進行干燥；將干燥后的所述納米多孔玻璃棒經升溫過程，在1000℃～1500℃溫度下燒結成密實透明的Er/Yb/P共摻玻璃芯棒。