一种耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤及其制备方法与应用，所述耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤从外到内依次包括涂覆层、外包层、内包层和掺杂纤芯，所述掺杂纤芯为铒镱磷铈锑共掺二氧化硅玻璃；所述铒镱磷铈锑共掺二氧化硅玻璃中的掺杂离子包括Er<supgt;3+</supgt;、Yb<supgt;3+</supgt;、P<supgt;5+</supgt;、Ce<supgt;3+/4+</supgt;和Sb<supgt;3+/5+</supgt;。本发明专利技术通过共掺变价离子(Ce<supgt;3+/4+</supgt;和Sb<supgt;3+/5+</supgt;)再结合低温预处理工艺对变价离子进行价态调控，不仅对光纤原有激光性能和力学性能不产生明显负面影响，还可以简单快速地提升光纤的耐辐射性能。本发明专利技术的耐辐照铒镱磷铈锑共掺石英光纤可用作空间激光雷达的核心增益介质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤制造，涉及一种耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤及其制备方法与应用。

技术介绍

1、光纤激光器具有亮度高、鲁棒性好以及功重比大等优点，在太空垃圾处理、空间激光通信、激光雷达和遥感方面等方面有重要应用。太空是一个包含强辐射、高真空、大温差的复杂环境。研究表明，有源光纤是整个光纤激光器中辐照敏感性最高的单元。相同辐照条件下，有源光纤比无源光纤的辐照诱导损耗高三个数量级。当光纤激光器受到空间电离辐照时，有源光纤的损耗会急剧增加，激光输出性能大幅退化。而物理屏蔽不能完全阻断空间电离辐射，且会增加激光器载荷质量，难以满足空间载荷轻量化设计要求。因此，为提升光纤激光器在太空辐射环境中的服役寿命，有源光纤必须具备抗辐射性能。

2、为提高有源光纤的耐辐射性能，现有技术中采用如下方法：(1)降低辐射敏感性元素：如现有技术中研究表明，采用纳米颗粒掺杂技术可以有效分散er3+团簇，在保证er3+离子不发生浓度淬灭前提下，可以尽量少掺甚至不掺al、p等辐射敏感性元素，从而提高掺铒光纤的耐辐射性能(us2010/0142033a1和us2010/01183本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤，其特征在于，所述耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤包括涂覆层、外包层、内包层和掺杂纤芯，其中，所述内包层包覆掺杂纤芯的表面，外包层包覆在内包层的表面，涂覆层包覆在外包层的表面，所述掺杂纤芯为铒镱磷铈锑共掺二氧化硅玻璃；

2.根据权利要求1所述的耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤，其特征在于，所述铒镱磷铈锑共掺二氧化硅玻璃中，Er元素的含量为0.20-0.21wt％，Yb元素的含量为3.9-4.0wt％，P元素的含量为12-13wt％，Ce元素的含量为0.1-0.2wt％，Sb元素的含量为0.1-0.2wt％，Si元素与O元素的总含量为82.39...

【技术特征摘要】

1.一种耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤，其特征在于，所述耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤包括涂覆层、外包层、内包层和掺杂纤芯，其中，所述内包层包覆掺杂纤芯的表面，外包层包覆在内包层的表面，涂覆层包覆在外包层的表面，所述掺杂纤芯为铒镱磷铈锑共掺二氧化硅玻璃；

2.根据权利要求1所述的耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤，其特征在于，所述铒镱磷铈锑共掺二氧化硅玻璃中，er元素的含量为0.20-0.21wt％，yb元素的含量为3.9-4.0wt％，p元素的含量为12-13wt％，ce元素的含量为0.1-0.2wt％，sb元素的含量为0.1-0.2wt％，si元素与o元素的总含量为82.39-83.7wt％。

3.根据权利要求1或2所述的耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤，其特征在于，所述耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤的激光效率＞33％，激光输出功率＞3.6瓦。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的耐辐照的铒镱磷铈锑共掺石英光纤的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹雪，沈建宇，景弋，高培翔，李娟，郭炅，张桂林，杨仲元，叶青，刘广贺，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：