半导体稀土掺杂玻璃复合光纤及其预制棒、制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了半导体稀土掺杂玻璃复合光纤及其预制棒、制备方法与应用，属于复合光纤技术领域，其包括由内之外依次设置的稀土掺杂纤芯、石英内包层、半导体掺杂层和石英外包层，利用稀土掺杂纤芯中稀土离子和共掺物质的组合设置，以及半导体掺杂层中半导体材料的对应设置，使得复合光纤既具备稀土掺杂光纤的增益功能，又能兼具半导体光纤的传感功能。本发明专利技术的半导体稀土掺杂玻璃复合光纤，能够实现稀土材料与半导体材料在光纤中的可靠复合，使得光纤既具备增益功能，又能满足热电、压电或者光电转换的需求，有效提升复合光纤的功能性，提升复合光纤对环境条件变化的感应能力并提高其响应的速率，从而提升复合光纤的功能性，具有较好的实用价值。有较好的实用价值。有较好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
半导体稀土掺杂玻璃复合光纤及其预制棒、制备方法与应用


[0001]本专利技术属于复合光纤
，具体涉及一种半导体稀土掺杂玻璃复合光纤及其预制棒、制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在光器件设备领域中，稀土掺杂光纤在光纤激光器和光纤放大器作为增益介质被广泛的使用和研究，常见的有用于光纤放大器的掺铒光纤和铒镱共掺光纤；用于光纤激光器的掺镱光纤、掺铥光纤和镱钬共掺光纤等。经过几十年的发展，以MCVD、PCVD结合管棒法的稀土掺杂光纤的制备工艺以及相关领域的应用已经相对成熟。
[0003]随着光纤技术的快速发展，功能多样化和组分多样化的光纤开始走向研究的前沿，例如多组分光纤、有机物光纤、半导体光纤和晶体光纤等。功能复合已经成为复合光纤的未来发展方向，也更加契合光纤器件小型化的发展需求。
[0004]近年来，半导体光纤的发展非常迅速，凭借光纤利于小型化的特点，将具有丰富的压电性能、热电性能和光电性能的半导体复合到光纤中，为实现半导体器件的小型化提供了新的解决途径。常用的半导体光纤的制备方法包括熔融纤芯法和毛细管镀膜沉积工艺。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体稀土掺杂玻璃复合光纤，其特征在于，包括由内至外依次设置的稀土掺杂纤芯、石英内包层、半导体掺杂层和石英外包层；所述稀土掺杂纤芯中掺杂有稀土离子和共掺物质；所述稀土离子为Er
3+
、Yb
3+
、 Tm
3+
和Ho
3+
中的一种或多种；所述共掺物质为Al2O3、P2O5、CeO2中的一种或多种；且形成所述半导体掺杂层的半导体材料为压电半导体、热电半导体或者光电半导体材料。2.根据权利要求1所述的半导体稀土掺杂玻璃复合光纤，其特征在于，所述稀土离子的百分比浓度范围为：Yb2O3: 0.2～1.4mol%；Er2O3: 0.02～0.1mol%；Tm2O3: 0.05～0.5mol%；Ho2O3: 0.02～0.1mol%；所述共掺物质的百分比溶度范围为：Al2O3: 1～10mol%；P2O5: 1～13mol%；CeO2: 1～6mol%。3.根据权利要求1或2所述的半导体稀土掺杂玻璃复合光纤，其特征在于，所述石英内包层的外径为所述稀土掺杂纤芯外径的3~8倍；和/或所述半导体掺杂层的宽度与所述稀土掺杂纤芯外径的比例为1:3~4:1。4.根据权利要求3所述的半导体稀土掺杂玻璃复合光纤，其特征在于，所述半导体掺杂层相对于所述稀土掺杂纤芯而言为中心对称结构。5.一种预制棒，用于制备如权利要求1~4中任一项所述的半导体稀土掺杂玻璃复合光纤，其特征在于，包括由内至外依次设置的稀土掺杂芯棒和石英套管；所述稀土掺杂芯棒采用MCVD法或者PCVD法制备而成，其包括位于外层的石英层和位于中部的稀土掺杂层，所述稀土掺杂层包括所述稀土离子和所述共掺物...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝碧蛟，钟力，汪松，杨晨，罗杰，
申请(专利权)人：湖北光谷实验室，
类型：发明
国别省市：