【技术实现步骤摘要】
一种高功率用光敏型铒镱共掺光纤及其制备方法
[0001]本专利技术涉及光纤及其制备方法，属于光学与激光光电子
技术介绍
[0002]近年来，高功率铒镱共掺光纤激光器因具有“人眼安全”和在光纤及大气中的低损耗特性，广泛用于光纤通信、激光雷达、卫星遥感和精密测量中。作为百瓦量级的1.5μm高功率光纤激光器的核心部件，铒镱共掺光纤的制备及优化升级越来越收到研究人的关注。
[0003]铒镱共掺光纤的难点在于如何实现高浓度的铒、镱离子的掺杂以及纤芯P2O5的高浓度掺入，同时又要保持光纤具有足够的光敏特性。目前，典型的铒镱共掺光纤普遍采用气相掺磷+液相掺稀土或者采用气相掺磷+螯合物掺稀土离子的方式进行，此种方式下掺磷，会造成纤芯中心凹陷明显，磷元素挥发严重，使光纤模式发生不可逆突变。同时，高浓度稀土元素掺杂，会普遍造成光纤析晶或浓度淬灭现象的发生，因此，亟需解决高浓度掺稀土下芯棒析晶的问题。
[0004]业内在制备铒镱共掺光纤时，普遍采用气相沉积+螯合物气相掺杂或气相沉积+液相掺杂的方式，且磷元素较难实现高浓度...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高功率用光敏型铒镱共掺光纤，其特征在于：光纤截面结构由内到外依次包括第一芯层(101)、第二芯层(102)、渐变层(103)、第一包层(104)、第二包层(105)和外部涂层(106)，所述第一芯层(101)为含有Er、Yb、P、F掺杂元素的石英，相对于纯石英的折射率差Δ1为0.016～0.019；所述第二芯层(102)为含有Ge、P掺杂元素的石英，相对于纯石英的折射率差Δ2为0.013～0.016；所述第一芯层(101)和第二芯层(102)在折射率差上存在差值，该差值构成纤芯数值孔径NA
芯
为0.06～0.09；所述渐变层(103)为包含Al、F掺杂元素的石英层，渐变层在光纤径向上折射率差由内向外逐渐降低，折射率差在0.008～0.013之间线性下滑；所述第一包层(104)为纯石英层，截面形状为圆形或多边形；所述第二包层(105)为低折射率涂料层，折射率绝对值在1.36～1.37；所述外部涂层(106)的涂布模量控制在1100MPa以上。2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于：所述第一芯层(101)的外径d1：20～35μm，第二芯层(102)的外径d2：45～60μm，所述渐变层(103)的外径控制在55～90μm。3.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于：所述第一芯层(101)中Er的摩尔百分比为0.1～0.2mol％，Yb的摩尔百分比为1.3～2.0mol％，P的摩尔百分比为10～17mol％，F的摩尔百分比为0.1～0.15mol％。4.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于：所述第二纤芯(102)中的Ge的摩尔百分比为8～12mol％，P的摩尔百分比为0.5～1.0mol％。5.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于：所述第一包层(104)的含水量控制在1ppm以下，第一包层的形状为正六边形或者正八边形。6.一种制备权利要求1
‑
5任一权项所述光纤的方法，其特征在于：包括如下步骤，第一步：准备石英基管，将基管两端分别焊接头管和尾管，在距离基管一侧某一位置的头管处，通过火焰加热的方式挤出凹陷容器用于盛放固相掺杂化合物，准备工作完成后，对基管进行刻蚀、抛光处理；第二步：沉积渐变层，将Al化合物固体导入凹陷容器中，在沉积SiO2疏松体的过程中，在头管外侧加热凹陷容器，使Al化合物的固相颗粒升华为气相，并通入O2作为载气，一边沉积疏松体一边掺杂Al元素，Al元素最终以Al2O3的形式在疏松体中沉积；疏松体沉积的同时通入SF6气体实现F掺杂，SF6气体流量控制在5～10sccm，需要沉积5～6层疏松体，每层疏松体的沉积温度逐渐降低以对应获得孔隙率逐渐变小的疏松体，以此控制各层疏松体对掺杂元素Al的吸收量，每层疏松体沉积时调节SF6气体流量以此控制各层疏松体对掺杂元素F的吸收量，以此实现通过控制沉积温度和SF6流量来控制渐变的折射率剖面，最后将沉积疏松体玻璃化即获得渐变层；第三步：沉积第二芯层，向基管通入SiCl4、O2，沉积温度控制在1500～1700℃，疏松体沉积完成后，通入O2、Cl2对疏松体氧化、干燥，再进行玻璃化，玻璃化过程中掺入Ge、P元素，玻璃化温度控制在1850～...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯术娟，宋海瑞，赵霞，缪振华，侯树虎，徐律，卞新海，韩婷婷，张冬梅，
申请(专利权)人：江苏法尔胜光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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