2至5微米波段内的低损耗高强度全玻璃光纤及制备方法技术

一种2至5微米中红外波段低损耗高强度全玻璃复合光纤。其包括纤芯、内包层和外包层；其中纤芯和内包层是由碲酸盐玻璃组成，而光纤的外包层由硅酸盐玻璃组成。本发明专利技术效果：将少量的氟化物加入到组成纤芯和内包层的碲酸盐玻璃中，用于除净普通的碲酸盐玻璃在2至5微米波段内很容易出现的羟基吸收峰，外包层则由高机械强度的物化性质可调整的硅酸盐玻璃制成。另外，由碲酸盐玻璃制成的纤芯和内包层玻璃，可以方便地与物化性质和几何加工尺寸皆可调整的硅酸盐玻璃制成的外包层玻璃一起在传统的拉丝设备上拉制出光纤来，不需要其他特殊的拉制装置，克服了传统的纯碲酸盐玻璃光纤强度低的弊端，极大地提高了整根玻璃光纤的强度。

Low Loss and High Strength All-Glass Fiber in 2-5 Micron Band and Its Preparation Method

A 2-5 micron mid-infrared band all-glass composite fiber with low loss and high strength is presented. It includes core, inner cladding and outer cladding, in which core and inner cladding are composed of tellurite glass and outer cladding of optical fiber is composed of silicate glass. The effect of the invention is that a small amount of fluoride is added into tellurite glass composed of core and inner cladding to remove hydroxyl absorption peaks easily occurring in ordinary tellurite glass in 2 to 5 micron band, while the outer layer is made of silicate glass with adjustable physical and chemical properties of high mechanical strength. In addition, the core and inner cladding glass made of tellurite glass can be conveniently drawn on the traditional wire drawing equipment together with the outer cladding glass made of silicate glass with adjustable physical and chemical properties and geometrical processing sizes. No other special drawing device is needed, which overcomes the drawback of low strength of traditional pure tellurite glass fibers and greatly improves the whole fiber. Strength of glass fibers.

【技术实现步骤摘要】
2至5微米波段内的低损耗高强度全玻璃光纤及制备方法
本专利技术涉及一种应用于中红外领域的低损耗高强度全玻璃复合光纤及制备方法，是一种使用了稀土元素的由二种不同玻璃系统结合在一起产生的玻璃复合光纤，属于光纤

技术介绍
光纤激光器是以掺杂稀土元素的光纤为增益介质的激光器，通过掺杂不同的稀土元素，如饵(Er)、镱(Yb)、铥(Tm)、钬(Ho)和钕(Nd)等，光纤激光器的工作波段覆盖了从紫外到中红外。与其他激光器相比，光纤激光器具有激光工作阈值低，能量转化率高、输出光束质量好、结构紧凑稳定、无需光路调整、散热性能好、寿命长和无需维护等特点，因此目前已得到快速发展以及广泛地应用。商用的高纯石英光纤，在直到2微米左右的波长范围内，目前已经能输出很高的功率，在工业，军事，医疗等方面都得到了广泛的应用。虽然石英玻璃的透过窗能达到3微米左右，但即使在2-3微米的波长范围内，能在激光手术，化学传感器和激光雷达领域有应用的一些稀土离子跃迁，譬如铒离子的4I11/2→4I13/2跃迁(2.7微米)和镝(Dy)离子的6H13/2→6H15/2跃迁(2.9微米)，因为受限于石英玻璃基质的高声子能量(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2至5微米中红外波段低损耗高强度全玻璃复合光纤，其特征在于：所述的全玻璃复合光纤包括纤芯、内包层和外包层；其中纤芯和内包层是由碲酸盐玻璃组成，而光纤的外包层由硅酸盐玻璃组成。

【技术特征摘要】
1.一种2至5微米中红外波段低损耗高强度全玻璃复合光纤，其特征在于：所述的全玻璃复合光纤包括纤芯、内包层和外包层；其中纤芯和内包层是由碲酸盐玻璃组成，而光纤的外包层由硅酸盐玻璃组成。2.根据权利要求1所述的2至5微米中红外波段低损耗高强度全玻璃复合光纤，其特征在于：所述的碲酸盐玻璃由二氧化碲、碱土金属氧化物、中间体氧化物、稀土氧化物及少量的氟化物组成；其中二氧化碲加入量的重量百分数在50％至85％之间，碱土金属氧化物加入量的重量百分数在0.5％至10％之间；中间体氧化物加入量的重量百分数在7％至25％之间；稀土氧化物加入量的重量百分数在5％至30％之间；而氟化物的加入量不超过碲酸盐玻璃原料总重量的15％；硅酸盐玻璃由二氧化硅、碱金属氧化物、碱土金属氧化物和中间体氧化物组成；其中二氧化硅加入量的重量百分数在30％至80％之间，碱金属氧化物加入量的重量百分数在2％至60％之间；碱土金属氧化物加入量的重量百分数在2％至55％之间；中间体氧化物加入量的重量百分数在0.5％至20％之间。3.根据权利要求2所述的2至5微米中红外波段低损耗高强度全玻璃复合光纤，其特征在于：所述的碲酸盐玻璃中使用的碱土金属氧化物选自氧化镁、氧化钙和氧化钡中的至少一种；中间体氧化物选自氧化锌和氧化铝中的至少一种；稀土氧化物选自氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化钆、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥、氧化镱和氧化镥中的至少一种；氟化物选自氟化钡、氟化钙、氟化锌、氟化铝和氟化镧中的至少一种。4.根据权利要求2所述的2至5微米中红外波段低损耗高强度全玻璃复合光纤，其特征在于：所述的硅酸盐玻璃中使用的碱金属氧化物选自氧化锂、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚治东，史伟，张起航，
申请(专利权)人：山东海富光子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37