[發明專利]新型鉍鉺共摻石英光纖預制棒、應用及制備方法在審
| 申請號： | 202210625144.0 | 申請日： | 2022-06-02 |
| 公開（公告）號： | CN115108717A | 公開（公告）日： | 2022-09-27 |
| 發明（設計）人： | 張凡;賈寶楠;關曉寧;孫仕豪 | 申請（專利權）人： | 浙江超晶晟銳光電有限公司 |
| 主分類號： | C03B37/012 | 分類號： | C03B37/012;C03B37/014;C03B37/027 |
| 代理公司： | 北京萬思博知識產權代理有限公司 11694 | 代理人： | 王惠 |
| 地址： | 315412 浙江省寧波市余姚市三七*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 新型 鉍鉺共摻 石英 光纖 預制 應用 制備 方法 | ||
1.一種新型鉍鉺共摻石英光纖預制棒，其特征在于，包括：
外層，其材料為二氧化硅；和
芯層，其材料為共摻鉺離子和鉍原子的二氧化硅材料，通過二者間的相互作用，從而得到近紅外發光，并拓寬發光帶。
2.根據權利要求1所述的新型鉍鉺共摻石英光纖預制棒，其特征在于，所述的近紅外發光波長為～1270nm和～1530nm。
3.根據權利要求1或2所述的新型鉍鉺共摻石英光纖預制棒，其特征在于，所述芯層中，所述鉺離子和所述鉍原子摻雜在高純二氧化硅材料中。
4.根據權利要求1-3任一項所述的新型鉍鉺共摻石英光纖預制棒的應用，其特征在于，所述新型鉍鉺共摻石英光纖預制棒制成器件，應用于光纖放大器和光纖激光器中。
5.一種制備權利要求1-3任一項所述的新型鉍鉺共摻石英光纖預制棒的方法，其特征在于，按照如下步驟進行操作：
步驟100沉積管的腐蝕與清洗：選擇石英管作為沉積管，使用氫氟酸對沉積管進行腐蝕直至到達預定直徑，再使用去離子水對沉積管進行清洗；
步驟200沉積管拋光及干燥：在高溫有氧環境下使用六氟化硫SF6對石英管內壁進行拋光，除去管內壁的有機物等雜質，并使用噴燈加熱沉積管使其保持干燥；
步驟300包層沉積：將高純度氟化硅SiCl4和氧氣O2混合氣體通入高純石英玻璃管中，經過氫氧焰噴燈高溫加熱處理，使石英玻璃管內的混合氣體發生化學反應，可以在石英管內表面生成二氧化硅SiO2顆粒，多次重復此步驟，二氧化硅SiO2顆粒體積累到一定的厚度后升溫將其逐漸玻璃化，
步驟300中混合氣體的化學反應為：SiCl4+O2→SiO2+2Cl2；
步驟400芯區沉積：采用氧氣O2作為載氣將氯化硅SiCl4原料送入沉積管，Er(thd)3作為Er離子的螯合物前體，由氦氣He攜帶進入沉積管，在氦氣He的攜帶下氧化鉍Bi2O3也進入沉積管，同時一氧化碳CO進入沉積管與其他原料混合，調節氫氧焰噴燈氣流，使其溫度穩定在1800℃，
步驟400中混合氣體的化學反應為：SiCl4+O2→SiO2+2Cl2、2C33H57O6Er+90O2→Er2O3+66CO2+63H2O、Bi2O3+3CO→2Bi+3CO2；
步驟500高溫塌縮：將氫氧焰溫度穩定在2100℃，定管內壓力維持在正壓，在塌陷過程中壓力逐漸下降，最終在負壓狀態下收縮成一根實心鉍鉺摻雜光纖預制棒；
步驟600預制棒套管：在步驟400中形成的預制棒外部覆蓋一層厚度合適的高純石英管，利用真空泵保證套管過程中管內有足夠的負壓，最終制成預設芯/包比的新型鉍鉺共摻石英光纖預制棒。
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