【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光纤制备，尤其涉及掺铋硅酸盐光纤的制备。
技术介绍
1、21世纪，随着信息传输容量的持续性爆炸式增长需求，需开发新的宽带近红外发光材料以填补现有通讯窗口的空白。2001年，fujimoto首次报道了超宽带近红外发光掺铋石英玻璃，光谱范围覆盖1000-1600nm，室温下发光寿命达630微秒，之后，人们开始了掺铋玻璃近红外发光特性的研究，包括掺硅酸盐、锗酸盐、磷酸盐、硼酸盐玻璃。2005年，dianov等人报道了基于改进的化学气相沉积技术制备的掺铋铝硅酸盐玻璃光纤，并在1150-1300nm范围内获得了连续激光发射。2012年，新南威尔士大学gang-ding peng教授等人提出通过与铒共掺进一步展宽掺铋光纤发射带宽，并且利用改进的化学气相沉积与溶液掺杂技术制备了铋铒共掺光纤，在单波长激发下可获得覆盖o-l波段的超宽带发光。2013年，王天枢等人在专利cn103036135a中报告了基于掺铒铋光纤的l波段宽带多波长可调谐光纤激光器，可调谐范围为1555-1620nm，可调谐带宽为65nm。2014年，张瑶晶等人在专利cn103682961a中报告了一种基于掺铒光纤、掺铋光纤和半导体泵浦激光器的超宽带光纤光源系统，发射范围为1100nm-1600nm。2021年，罗家玮等人在专利cn112689928a中报告了一种掺铋光纤放大器系统，该系统允许扩展o波段传输范围和o波段传输容量，具有大于60nm的6db增益带宽，所公开的实施案例能够将400gbase-lr-8传输距离扩展到超过符合itu-tg.652工业标准的光纤大约4
2、尽管掺铋玻璃及光纤表现出宽带宽、长寿命等优异的近红外发光性能，在满足通信需求方面具有良好的应用前景，然而由于掺铋光学材料的发光特性受到基质材料的重要影响，铋的发光机制仍不明确，热、光辐照等后处理诱导的热暗化、热漂白、光暗化、光漂白等效应对近红外铋发光中心存在显著影响，严重影响了基于掺铋光纤的激光器/放大器的长期稳定应用。因此希望找到能够稳定掺铋光纤中近红外铋发光中心的方法。
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了解决现有掺铋光纤的应用过程中存在不稳定的问题，提供了一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法和装置。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术一方面，提供一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，所述方法包括：通过重复泵浦消除光纤中不可逆的光漂白效应。
3、进一步地，所述光纤的组成为sio2～85，geo2～12.9，p2o5～0.94，al2o3～0.15，er2o3～0.01，bi2o3～0.16，单位为mol％。
4、进一步地，所述光纤为铋掺杂硅酸盐光纤。
5、进一步地，所述重复泵浦，具体包括：
6、步骤1、泵浦光纤，记录光纤前向发射谱的变化，观察光纤中bac-si发射强度的衰减，如果衰减趋于缓慢或停止，则停止泵浦；
7、步骤2、将光纤于室温下静置若干个小时以确保光纤恢复弛豫，并且于泵浦结束后至恢复弛豫之间的若干个时刻记录光纤的透过谱变化；
8、根据白光透过谱计算吸收谱，通过所述若干个时刻的吸收谱的变化，从bac-si吸收变化的角度判断bac-si恢复的情况，是否达到百分百可逆；当可逆达到100％时，可停止重复泵浦操作，否则返回步骤1。
9、进一步地，所述泵浦光纤的时间为1～3小时。
10、进一步地，所述记录光纤前向发射谱的变化，具体为：前20分钟每1分钟记录一次光纤的前向发射谱，中间20分钟每2分钟记录一次光纤的前向发射谱，最后20分钟每5分钟记录一次光纤的前向发射谱。
11、进一步地，所述将光纤于室温下静置若干个小时，具体为：将光纤于室温下静置大于72个小时。
12、进一步地，步骤2中，所述若干个时刻分别为：泵浦结束后的第5分钟、1个小时、3个小时、73个小时。
13、进一步地，步骤2中，所述计算吸收谱公式，具体为：
14、利用公式
15、
16、其中，twl为损耗谱测量装置中没有接入光纤的白光透过谱；tfut为损耗谱测量装置中接入光纤以后的白光透过谱；l为被测光纤长度，以厘米为单位。
17、第二方面，本专利技术提供一种用于如上文所述的稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法的装置，所述装置包括：氙灯、光谱分析仪和连续光纤激光器；
18、所述连续光纤激光器用于泵浦光纤；
19、所述光谱分析仪用于记录光纤前向发射谱的变化，还用于记录氙灯经过光纤的透过谱变化。
20、本专利技术的有益效果：
21、泵浦光辐照诱导的近红外铋发光中心的光漂白效应严重影响着掺铋光纤的发光稳定性，进而影响光纤激光器/放大器的长期稳定使用性能。本专利技术提出一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，通过重复泵浦消除光纤中不可逆的光漂白效应，基于此方法可稳定近红外铋发光中心数量并可以建立新的评估掺铋光纤质量与发光性能的标准。
22、本专利技术适用于掺铋硅酸盐光纤的制备。
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1.一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述方法包括：通过重复泵浦消除光纤中不可逆的光漂白效应。
2.根据权利要求1所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述光纤的组成为SiO2～85，GeO2～12.9，P2O5～0.94，Al2O3～0.15，Er2O3～0.01，Bi2O3～0.16，单位为mol％。
3.根据权利要求1所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述光纤为铋掺杂硅酸盐光纤。
4.根据权利要求1所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述重复泵浦，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述泵浦光纤的时间为1～3小时。
6.根据权利要求4所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述记录光纤前向发射谱的变化，具体为：前20分钟每1分钟记录一次光纤的前向发射谱，中间20分钟每2分钟记录一次光纤的前向发射谱，最后20分钟每5分
7.根据权利要求4所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述将光纤于室温下静置若干个小时，具体为：将光纤于室温下静置大于72个小时。
8.根据权利要求4所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，步骤2中，所述若干个时刻分别为：泵浦结束后的第5分钟、1个小时、3个小时、73个小时。
9.根据权利要求4所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，步骤2中，所述计算吸收谱公式，具体为：
10.一种用于权利要求1-9稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法的装置，其特征在于，所述装置包括：氙灯、光谱分析仪和连续光纤激光器；
...【技术特征摘要】
1.一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述方法包括：通过重复泵浦消除光纤中不可逆的光漂白效应。
2.根据权利要求1所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述光纤的组成为sio2～85，geo2～12.9，p2o5～0.94，al2o3～0.15，er2o3～0.01，bi2o3～0.16，单位为mol％。
3.根据权利要求1所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述光纤为铋掺杂硅酸盐光纤。
4.根据权利要求1所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述重复泵浦，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法，其特征在于，所述泵浦光纤的时间为1～3小时。
6.根据权利要求4所述的一种稳定掺铋硅酸盐光纤中近红外铋发光中心的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：楚玉石，杨琪，胡博洋，高洁，丁鸿鑫，黄佳浪，张建中，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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