专利名称：玻璃光纤的制作方法
技术领域：
本发明涉及玻璃光纤，特别是一种掺铥氟磷酸盐玻璃光纤。
背景技术：
近年来，稀土掺杂的固体激光器因其广泛用途，引起了人们的关注。目前国外对通 过稀土掺杂晶体的研究很多，而Ho:YAG激光器已经应用于临床医用。但是大尺寸晶体难以 制备、稀土掺杂浓度小等缺点，限制了它的应用。而稀土掺杂的玻璃光纤能很好地避免晶体 的这些缺点。然而石英玻璃基质的声子能量高、稀土离子在石英玻璃中的荧光寿命短，难以 实现窄脉宽调Q脉冲输出；而尽管氟化物玻璃的声子能量低，但是它的化学稳定性和机械 强度较差以及苛刻的制备条件也限制了它的应用。氟磷酸盐玻璃是一种较为理想的基质材料，它综合了氟化物玻璃和磷酸盐玻璃的 优点，玻璃成分较大范围的可调性带来了一系列光学性质的可调性，较低的非线性折射率 和较高的受激发射截面使其有望成为高功率激光器用激光玻璃，同时它具有较宽的荧光线 宽和较高的稀土离子溶解度。另外在制备工艺上，它比氟化物玻璃更容易制备，工艺更加成 熟，这为高质量、低损耗光纤的拉制提供了保障。
发明内容
为了解决上述弊端，本发明提供一种玻璃光纤，包括光纤纤芯和光纤内包层，二者 共中心轴线，所说的纤芯玻璃是由高浓度Tm3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所说的纤芯 玻璃的原料配方，按摩尔百分比是含有15 20mol %的Al (P03) 3，47 50mol %的BaF2， 11 13mol %的MgF2，10 15mol %的LiF和1 ^iol %的TmF3 ；所说的光纤内包层是由不 掺Tm3+离子的氟磷酸盐玻璃系统构成，该光纤内包层玻璃的原料配方，按摩尔百分比是 含有 19 21mol % 的 Al (P03) 3，47 50mol % 的 BaF2，13 15mol % 的 MgF2，17 18mol % 的 LiF。
具体实施例方式本发明掺铥氟磷酸盐玻璃光纤，包括光纤纤芯和光纤内包层，二者共中心轴线，其 特点是所说的纤芯玻璃是由高浓度Tm3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所说的纤芯玻 璃的原料配方是含有19 21mol_Al(P03)3，47 50mol%的BaF2，ll 13mol%的 MgF2,12 18mol % 的 LiF 禾口 2 6mol % 的 TmF3 ；所说的内包层玻璃是由不掺Tm3+离子的氟磷酸盐玻璃系统构成，该光纤内包层 玻璃的原料配方是含有19 21mol_Al(P03)3，47 50mol%的BaF2，13 15mol% 的 MgF2，17 18mol % 的 LiF。本发明掺杂浓度分别为211101%、411101%和611101% Tm3+离子的氟磷酸盐玻璃在 SOOnm激光二极管泵浦下，得到的光谱强度很大而且在掺杂达到6mol% Tm3+离子时，仍没 有出现浓度猝灭现象。
①光纤纤芯玻璃材料的折射率η芯大于光纤内包层玻璃材料的折射率η包；②纤芯膨胀系数与内包层玻璃材料的膨胀系数相差士20Χ 10-7/°C ；③纤芯与内包层玻璃材料之间的转变温度相差小于30°C，软化温度相差小于 50 "C。本发明首选确定纤芯玻璃配方后，根据玻璃组分的调配原则，具体做法是去掉 2m0l%的TmF3，将MgF2含量从13%增加到15%。如果制备出来的内包层玻璃折射率高于 纤芯玻璃的折射率，则需要重新调整内包层配方，直至满足纤芯玻璃的折射率nl略大于内 包层玻璃的折射率n2，两者之差(nl-n2)范围为(0. 15% 3% )nl。本发明不限于上述实施例，在本发明的构思范围内，根据上述说明书的描述，本领 域的普通技术人员还可做出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本发明权利要求的 保护范围之内。
权利要求
1. 一种玻璃光纤，包括光纤纤芯和光纤内包层，二者共中心轴线，其特征在于所说的 纤芯玻璃是由高浓度Tm3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所说的纤芯玻璃的原料配方， 按摩尔百分比是含有 15 20mol%&Al(P03)3，47 50mol % 的 BaF2，11 13mol % 的MgF2，10 15mol %的LiF和1 4mol %的TmF3 ；所说的光纤内包层是由不掺Tm3+离 子的氟磷酸盐玻璃系统构成，该光纤内包层玻璃的原料配方，按摩尔百分比是含有19 2Imol % 的 Al (P03) 3,47 ~ 50mol % 的 BaF2,13 15mol % 的 MgF2,17 18mol % 的 LiF0
全文摘要
本发明涉及一种玻璃光纤，包括光纤纤芯和光纤内包层，二者共中心轴线，其特征在于所说的纤芯玻璃是由高浓度Tm3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成。本发明玻璃光纤纤芯材料的折射率n芯大于光纤内包层玻璃材料的折射率n包；纤芯膨胀系数与内包层玻璃材料的膨胀系数相差±20×10-7/℃；纤芯与内包层玻璃材料之间的转变温度相差小于30℃，软化温度相差小于50℃。
文档编号G02B6/02GK102122017SQ20101050474
公开日2011年7月13日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者孙义兴, 廖郑洪, 张华 , 张腊生, 李涛, 李炳惠, 许建国, 谢河彬, 谭会良, 陈曲 申请人:成都亨通光通信有限公司