[發明專利]基于Ho3+

在審

• 申請號: 202011156422.X
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112266167A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 王鵬飛;趙海燕;王順賓
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C03C3/32
• 分類號: C03C3/32;C03C12/00;C03C13/00;C03B37/15;C03B37/022;C03B19/10;H01S3/067;H01S3/094;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 李瑩

1.一種基于Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃材料，特征在于，ZBLAN玻璃材料按摩爾百分比組成表示的化學式為：53ZrF₄-19 BaF₂-4 LaF₃-3 AlF₃-20 NaF，并摻雜濃度1mol％的Ho³⁺離子，以上各組成摩爾百分比之和為100％。

2.如權利要求1所述的基于Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃材料，其特征在于，所述Ho³⁺離子以HoF₃形式內摻引入。

3.一種Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、按摩爾百分比組成表示的化學式53ZrF₄-19 BaF₂-4 LaF₃-3 AlF₃-20NaF，并摻雜濃度1mol％的Ho³⁺離子，計算出高純原料質量比后稱量，在瑪瑙研缽中進行研磨并充分混合均勻；

步驟2、將混合均勻的原料倒入鉑金坩堝中，于800～900℃熔化并保溫1～3h；

步驟3、將溶體玻璃倒在預熱過的銅板上，并從熔融的玻璃液中進行拉絲，冷卻后制成Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃纖維；

步驟4、用陶瓷加熱器加熱所述Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃纖維的末端，制備成Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球。

4.如權利要求3所述的Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的制備方法，其特征在于，所述步驟1中的Ho³⁺離子以HoF₃形式內摻引入。

5.如權利要求3所述的Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的制備方法，其特征在于，所述步驟4中制備成的Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球直徑范圍為40-60μm。

6.一種基于Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的微球激光器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對單模光纖的耦合區域進行拉錐，制得微納光纖，錐身直徑1～2μm；

步驟2、將單模光纖一端連接泵浦光源，另一端連接光譜分析儀；

步驟3、將所述微納光纖和Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球處于臨近接觸狀態，利用泵浦光經過微納光纖所產生的倏逝場將泵浦光耦合進ZBLAN玻璃微球。

7.如權利要求6所述的基于Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的微球激光器的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，泵浦光源為1150nm拉曼激光器。

8.如權利要求6所述的基于Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的微球激光器的制備方法，其特征在于，所述臨近接觸狀態是指，微納光纖的錐身與Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的距離為0-2微米。

9.如權利要求6所述的基于Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的微球激光器的制備方法，其特征在于，所述微納光纖的錐身長度為2-6毫米。

10.一種基于Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球的微球激光器的調節方法，其特征在于，所述調節方法包括以下步驟：

步驟1、將微納光纖和Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球進行耦合，調節耦合位置使微納光纖的錐身與Ho³⁺離子摻雜的ZBLAN玻璃微球處于臨近接觸狀態；

步驟2、提高1150nm激光器的泵浦功率，得到2μm激光的閾值為3.36mW。