System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法技术_技高网

一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法技术

技术编号:41300457 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-13 14:47
本发明专利技术公开了一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法。通过石英反应管外的热源使反应气体在石英反应管内发生反应并沉积在石英反应管内壁上。稀土离子原料是按照设计比例配比的铒、铈稀土螯合物混合物,将混合后的稀土螯合物平铺在料盘中并放入密封料罐。进行预制棒沉积反应前,将密封料罐加热到稀土螯合物升华温度以上并进行保温。开始预制棒沉积反应时,向密封料罐中通入热氦气,使热氦气流动时将升华的稀土螯合物携带进入石英反应管。本发明专利技术解决了传统方法出现因原料受热不一致、气流差异的问题而导致两种原料进入反应管的比例变化,实现了两种原料配比的精确控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤预制棒制备技术,特别是涉及一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法


技术介绍

1、近年来,掺杂稀土离子的激光光纤激光器因为具有光束质量好、体积小、速度快、工作寿命长等优点,逐渐受到了大家的重视。并且已经广泛应用在了激光焊接领域、医疗领域、激光通信等众多领域。随着激光技术的发展,掺稀土光纤的应用领域越来越广泛,同时对于掺稀土光纤的要求也越来越高,要达到特殊的应用要求需要进行多种稀土离子的共掺。

2、光纤激光器中的核心部分是稀土离子掺杂光纤,稀土离子掺杂光纤的制备工艺是通过液相掺杂法和汽相掺杂法将稀土离子掺入光纤预制棒中,再将预制棒拉制成光纤。汽相掺杂法是将汽化后的稀土原料输送进入反应管,使稀土离子反应沉积在石英管内壁,再将石英管收缩成棒,形成稀土离子掺杂光纤预制棒。

3、通常的方法是将共掺的各种稀土离子分别进行汽化和输送,这样的共掺方法容易受到汽化温度、输送气流量的影响,从而造成掺杂不均、共掺比例失调等问题。


技术实现思路

1、针对传统方法中,稀土离子汽化的温度敏感性,多种稀土离子共掺时由于两个料罐或者两个料路的温度波动差异,容易引起两种吸入离子的浓度不均以及两种离子掺杂比例的失调,进而影响光纤光纤吸收和发光性能的不稳定的问题,本专利技术提供一种制备铒(er3+)稀土离子、铈(ce3+)稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法。通过采用er3+、ce3+稀土离子混合物,预先按原料成分设计的配比进行混合,然后将混合物放进同一料罐进行加热,再通过同一管路将原料输送进反应管。这样就避免了er3+、ce3+稀土离子原料在不同料罐和管路中由于温度差异而导致的掺杂不均和两种离子掺杂比例失调的问题,以达到提高两种稀土离子掺杂均匀性的目的。

2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案是:一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法是采用铒、铈稀土螯合物混合物作为原料,制备步骤如下:

3、步骤一、将一定量的铒、铈稀土离子螯合物按照1:3~1:7的比例进行混合。

4、步骤二、将混合后的铒、铈稀土离子螯合物平铺在料盘上并放入密封料罐中;密封料罐上端设有进气口,密封料罐下端设有出气口;进气口前端的气体管路以及密封料罐中均带有加热装置。

5、步骤三、将密封料罐和进气口前端的气体管路分别加热到180℃-200℃。

6、步骤四、开始预制棒沉积反应时,向密封料罐中通入氦气,氦气经过加热区域为80cm±10cm的气体管路,通过密封料罐上端的进气口进入密封料罐,当热氦气流动时,携带升华的铒、铈稀土离子螯合物混合物经过带有加热装置的输料管进入石英反应管。

7、步骤五、预制棒沉积反应完成后进行缩棒、收棒,得到铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒。

8、本方法将一根石英反应管水平固定在反应车床上,并通过持续向石英反应管内通入稀土离子原料以及sicl4等反应气体。通过石英反应管外的热源使反应气体在石英反应管内发生反应并沉积在石英反应管内壁上。稀土离子原料是按照设计比例配比的铒、铈稀土离子螯合物混合物,将混合后的稀土离子螯合物平铺在料盘中并放入密封料罐。进行预制棒沉积反应前,将密封料罐加热到稀土螯合物升华温度以上并进行保温。开始预制棒沉积反应时,向密封料罐中通入热氦气,使热氦气流动时将升华的稀土离子螯合物携带进入石英反应管。

9、本专利技术的优点是:本方法采用两种稀土离子螯合物混合物原料进行汽相掺杂。可按照需要的配比将两种原料进行混合,再把混合后的原料放入同一个密封料罐中,同一个密封料罐和流入的气体加热温度相同。混合物中的两种原料经过相同的加热温度和气体流速,解决了传统方法出现因原料受热不一致、气流差异的问题而导致两种原料进入反应管的比例变化,实现了两种原料配比的精确控制。

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【技术保护点】

1.一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法,其特征在于,采用铒、铈稀土离子螯合物混合物作为原料,制备步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法,其特征在于,在步骤一中,铒、铈稀土离子螯合物按照1:4的比例进行混合。

3.根据权利要求1所述的一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法,其特征在于,在步骤三中,密封料罐和进气口前的气体管路温度分别设置在185℃±1℃,并进行恒温保温。

4.根据权利要求1所述的一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法,其特征在于,在步骤四中,通入氦气的流量范围控制在120ml/分钟-200ml/分钟。

5.根据权利要求1所述的一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法,其特征在于,在步骤四中,输料管温度设置在190℃±1℃,并进行恒温保温。

【技术特征摘要】

1.一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法,其特征在于,采用铒、铈稀土离子螯合物混合物作为原料,制备步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法,其特征在于,在步骤一中,铒、铈稀土离子螯合物按照1:4的比例进行混合。

3.根据权利要求1所述的一种铒稀土离子和铈稀土离子共掺光纤预制棒的制备方法,其特征在于,在步骤三中,密封料罐...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘蓉武洋衣永青沈一泽耿鹏程韩志辉徐士杰郭娜李瑞辰
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十六研究所
类型:发明
国别省市:

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