[發(fā)明專利]一種高功率激光器用有源光纖及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011330533.8 | 申請日: | 2020-11-24 |
| 公開(公告)號: | CN112505827A | 公開(公告)日: | 2021-03-16 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 卞新海;馮術(shù)娟;繆振華;侯樹虎;徐律;韓婷婷;趙霞;周震華 | 申請(專利權(quán))人: | 法爾勝泓昇集團(tuán)有限公司;江蘇法爾勝光通信科技有限公司;江蘇法爾勝光電科技有限公司 |
| 主分類號: | G02B6/036 | 分類號: | G02B6/036;G02B6/02;C03B37/027;C03B37/018 |
| 代理公司: | 江陰市輕舟專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32380 | 代理人: | 孫燕波 |
| 地址: | 214400 江蘇省*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 功率 激光 器用 有源 光纖 及其 制備 方法 | ||
1.一種高功率激光器用有源光纖,其特征在于:截面從內(nèi)到外依次為纖芯(1)、內(nèi)包層一(2)、內(nèi)包層二(3)、外包層(4)和保護(hù)層(5),纖芯(1)的折射率為n1,內(nèi)包層一(2)的折射率為n2、內(nèi)包層二(3)的折射率為n3、外包層(4)的折射率為n4,保護(hù)層(5)的折射率為n5,且滿足n5n1n2n3n4,內(nèi)包層一(2)的折射率n2與纖芯(1)的折射率n1滿足內(nèi)包層二(3)的折射率n3與內(nèi)包層一(2)的折射率n2的為0.1~0.3,內(nèi)包層一(2)與內(nèi)包層二(3)的界面作為大部分泵浦光的反射界面,內(nèi)包層二(3)與外包層(4)的界面作為少量或殘余泵浦光的反射界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源光纖,其特征在于:所述纖芯為摻Al、Yb、P石英層,或者所述內(nèi)包層一(2)為摻鍺石英層,或者所述內(nèi)包層二(3)為純石英層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源光纖,其特征在于:所述內(nèi)包層二(3)的截面造型為圓形或多邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源光纖,其特征在于:所述外包層(4)為低折射率涂料,或者所述保護(hù)層(5)為丙烯酸樹脂涂覆層。
5.一種制備權(quán)利要求1-4中任一權(quán)項所述有源光纖的方法,其特征在于:包括如下步驟
(1)基管預(yù)處理:以摻鍺石英管作為基管,對應(yīng)形成所述內(nèi)包層一(2);
(2)在基管內(nèi)壁沉積二氧化硅疏松體;
(3)將基管浸泡到含有磷酸的摻雜離子溶液中,使二氧化硅疏松體吸附包含磷在內(nèi)的摻雜離子;
(4)浸泡摻雜結(jié)束后取出基管,吹干二氧化硅疏松體層內(nèi)的水分;
(5)將吹干的基管重新接上尾管,氧化二氧化硅疏松體內(nèi)的摻雜離子,接著通入氯氣對二氧化硅疏松體層進(jìn)行干燥;
(6)將二氧化硅疏松體層玻璃化燒結(jié)成芯層;
(7)重復(fù)步驟(2)-(6)n次,其中n為芯層的總沉積次數(shù),n為大于2的自然整數(shù),最終獲得基管內(nèi)的纖芯層;
(8)在He、POCl3的氣氛條件下對基管進(jìn)行正向及反向塌縮,制得實心的有源光纖芯棒;
(9)對有源芯棒外壁進(jìn)行拋光并套上石英管,二者熔縮為有源光棒,石英管形成內(nèi)包層二(3),并根據(jù)需要將石英管磨削為光滑的圓形或者多邊形;
(10)將有源光棒送到拉絲塔進(jìn)行拉絲,拉細(xì)成石英光纖,在石英光纖外先涂覆一層低折射率涂料,經(jīng)過紫外固化形成外包層(4),然后再涂覆一層丙烯酸樹脂光纖涂料,經(jīng)過紫外固化形成保護(hù)層(5),制備成雙包層摻鐿有源光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于:步驟(3)中,所述摻雜離子溶液中含有AlCl3、YbCl3和H3PO4,其中AlCl3的摩爾濃度為0.5%-1%,YbCl3的摩爾濃度為0.25%-0.5%,H3PO4的摩爾濃度為0.5%-1%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于:步驟(1)中,將基管加熱至1400℃,拋光,以去除基管內(nèi)壁的雜質(zhì)和氣泡。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于:步驟(4)中采用氮氣吹干摻雜后二氧化硅疏松體層內(nèi)的水分。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于:步驟(5)中采用通入氧氣的方式氧化二氧化硅疏松體內(nèi)的摻雜離子。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于:步驟(6)中,摻雜二氧化硅疏松體玻璃化燒結(jié)氣氛中O2、He氣體流量分別為150sccm、300sccm;或者步驟(8)中,塌縮氣氛中在He、POCl3的氣體流量分別為150sccm,40sccm。
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