一种U波段放大的有源光纤及其制备方法技术

本发明专利技术属于光纤技术领域，公开了一种U波段放大的有源光纤及其制备方法。本发明专利技术提供的有源光纤的芯层由锗、铋和镧系元素离子共掺组成，下陷层为掺氟硅层，包层为纯石英包层，本发明专利技术增加了光纤的掺杂能力，降低了不饱和损耗，使光纤具有高吸收系数，能够实现U波段，甚至能够实现U波段至1750nm波段的荧光输出和光放大，本发明专利技术增益带宽大，可广泛应用于光通信、激光器、放大器等领域，同时光纤还具有出色的抗宏弯性能。本发明专利技术采用改进化学气相沉积工艺结合稳定性和重复能力较高的气相掺杂工艺进行有源光纤的制备，制备方法简单，成本低，易于实现，适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤，更具体地，涉及一种u波段放大的有源光纤及其制备方法。

技术介绍

1、随着光纤技术的不断发展，掺杂各种元素的有源光纤不断出现，其中比较典型的有工作波长覆盖1000-1120nm的掺镱光纤，工作波长覆盖c或l波段的掺铒光纤，工作波长覆盖1700-2300nm的掺铥和掺钬光纤。作为目前技术比较成熟的通信波段光纤放大器，传统的掺铒石英光纤放大器的有效增益带宽只有35nm，其他的放大器如半导体光放大器和拉曼放大器各自的缺点也很明显，半导体光放大器噪声系数偏高，存在非线性增益，并且动态范围小，拉曼放大器虽然能够实现高增益，但所需泵浦功率也很高，无法满足大多数通信应用场景。在掺铒光纤有效增益带宽有限的情况下，面对日益增长的通信带宽需求，急需新型的有源光纤放大器来拓宽增益带宽。

2、相比于其他有源光纤直接通过稀土离子的能级跃迁实现相关波段的荧光输出，掺铋光纤是通过激活铋元素与其他元素形成的相关活性中心来实现相关波段的荧光输出，活性中心的数量决定了掺铋光纤的发光强度，而光纤中的非活性中心吸收、激发态吸收和能量上转换过程是光纤损耗的主要来源，这本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种U波段放大的有源光纤，其特征在于，包括从内至外依次设置的芯层、下陷层和包层；所述芯层由锗、铋和镧系元素离子共掺组成，所述芯层中锗离子的浓度范围为30～55at％，所述镧系元素离子作为分散剂；所述下陷层为掺氟硅层，所述包层为纯石英包层。

2.根据权利要求1所述的U波段放大的有源光纤，其特征在于，所述芯层中锗离子的浓度范围为45～55at％，所述芯层中铋离子的浓度范围为0.005～0.1at％，所述芯层中镧系元素离子的浓度范围为0.05～0.5at％，所述镧系元素为镧、钪、钇、铈、镨、钕中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的U波段放大的有源光纤，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种u波段放大的有源光纤，其特征在于，包括从内至外依次设置的芯层、下陷层和包层；所述芯层由锗、铋和镧系元素离子共掺组成，所述芯层中锗离子的浓度范围为30～55at％，所述镧系元素离子作为分散剂；所述下陷层为掺氟硅层，所述包层为纯石英包层。

2.根据权利要求1所述的u波段放大的有源光纤，其特征在于，所述芯层中锗离子的浓度范围为45～55at％，所述芯层中铋离子的浓度范围为0.005～0.1at％，所述芯层中镧系元素离子的浓度范围为0.05～0.5at％，所述镧系元素为镧、钪、钇、铈、镨、钕中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的u波段放大的有源光纤，其特征在于，所述芯层与所述包层的折射率差值范围为2.5％～5％，所述下陷层与所述包层的折射率差值范围为-0.7％～-0.1％。

4.根据权利要求1所述的u波段放大的有源光纤，其特征在于，所述芯层利用改进化学气相沉积工艺结合气相掺杂工艺制备得到，所述下陷层利用改进化学气相沉积工艺进行氟元素的掺杂制备得到。

5.根据权利要求1所述的u波段放大的有源光纤，其特征在于，所述芯层的直径为1～5μm；所述下陷层的厚度为1～3μm，所述下陷层为阶跃型或渐变型；所述包层的直径为80～150μm，所述包层为单包层或双包层结构，所述双包层结构的外形为d...

【专利技术属性】
技术研发人员：万浩华，丁园鹏，沈磊，黄欣，张磊，罗杰，杨柳波，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：