[發明專利]一種C波段擴展的寬帶增益摻鉺光纖及其制備方法

在審

• 申請號: 202010551558.4
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111847864A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李進延;褚應波;王一礴;廖雷
• 申請（專利權）人: 武漢長進激光技術有限公司
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018;C03B37/027
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 趙澤夏

本發明公開了一種C波段擴展的寬帶增益摻鉺光纖的制備方法，其包括以下步驟：S1、基于MCVD技術在28*2的石英管內沉積多孔的疏松層；S2、將ErCl₃、La(NO)₃的混合溶液泡入疏松層中；S3、浸泡后將溶液倒出，得到已摻雜離子的含疏松層的玻璃管；S4、通氮氣干燥；S5、將包含疏松層的玻璃管架到MCVD車床上，在1000℃的溫度下，通氯氣多趟干燥；S6、在1000?1600℃溫度下，通過氣相摻雜的方式將POCl₃引入疏松層中；S7、在高溫下，將干燥后的含疏松層的石英管燒結成為透明密實的石英玻璃棒；S8、將石英玻璃棒拉制成光纖。本方法制備出涵蓋1510?1580nm通信波段超寬帶高增益光纖。

技術領域

本發明涉及光纖制備領域，具體涉及一種C波段擴展的寬帶增益摻鉺光纖及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著移動終端的全面普及和全球云計算、超清視頻、物聯網的不斷發展，數據通信需求呈現爆炸式增長，傳統通信系統已經不能滿足目前的數據傳輸需求。因此，超高速，超大容量，超長距離光纖通信系統越來越成為必要的發展趨勢。密集波分復用(DWDM)系統以其巨大的帶寬資源優勢和頻譜利用率成為擴大傳輸容量最為成熟的技術。盡管現有DWDM技術極大地提高了系統的數據傳輸能力，但隨著5G通信的即將更新換代，移動數據業務高速增長，對光纖傳輸系統容量的需求以每兩年翻一番的速度急增，DWDM通信系統面臨巨大的擴容壓力。目前提高DWDM系統傳輸容量的三種方法中，提高單信道傳輸速率的方法對系統的色散管理提出較高的要求；減小信道間隔的方法對器件的波長精度和穩定性要求非常嚴格，還會導致光纖內非線性效應的增強。相比之下，通過擴展系統的傳輸帶寬，實現對S波段(1490-1530nm)、C波段(1530-1560nm)和L波段(1570-1610nm)信號同時傳輸的方法，可以在現有的技術基礎上直接實現系統的擴容，從技術和成本角度來看，無疑是目前商用系統升級容量最理想的方法。與擴展系統傳輸帶寬相應的是對系統器件性能要求的提高，即系統中各器件必須適用于寬帶信號而不僅僅適用于C波段信號。然而，目前商用DWDM系統的核心器件-摻鉺光纖放大器(EDFA)僅能支持約38nm的帶寬，已越來越成為限制信道傳輸容量增長的重要因素。在長距離DWDM系統中，級聯使用EDFA的不平坦增益譜累積會造成信道的功率分配不均，導致系統的動態失衡。實現DWDM系統的長距離高速無誤碼傳輸，不僅要求研制的EDFA具有高增益、寬帶寬、低噪聲等特性，而且應同時實現增益譜的平坦。因此，未來的DWDM通信系統對EDFA的性能指標提出了更高的要求，而實現這些主要取決于其核心器件-超寬帶高增益摻鉺光纖(EDF)。因此，研究超寬帶高增益摻鉺玻璃及光纖不僅具有重要的科學意義，還具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是針對上述現狀，提供一種C波段擴展的寬帶增益摻鉺光纖及其制備方法，以解決上述問題。

本發明采用的技術方案為：一種C波段擴展的寬帶增益摻鉺光纖的制備方法，其包括以下步驟：

S1、基于MCVD技術在28*2的石英管內沉積多孔的疏松層；

S2、將ErCl₃、La(NO)₃的混合溶液泡入疏松層中；

S3、浸泡后將溶液倒出，得到已摻雜離子的含疏松層的玻璃管；

S4、通氮氣干燥；

S5、將包含疏松層的玻璃管架到MCVD車床上，在1000℃的溫度下，通氯氣多趟干燥；

S6、通過氣相摻雜的方式將POCl₃引入疏松層中；

S7、在高溫下，將干燥后的含疏松層的石英管燒結成為透明密實的石英玻璃棒；

S8、將石英玻璃棒拉制成光纖。

一種C波段擴展的寬帶增益摻鉺光纖，采用上述方法制備而成。