一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及氟磷酸盐玻璃光纤，具体涉及一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，石英光导纤维的损耗已经降到0.2dB/km以下，多种特殊光纤层出不穷，而掺稀土元素的光纤由于具有光放大的特点，能满足长途光纤通讯网中继器的要求。这种光纤是以非晶态物质玻璃为基质，在其中掺入一定量的稀土离子，稀土离子能级丰富，可发出许多波段的光，在不同的基质环境中可发出不同波段的光，稀土掺杂的玻璃光纤有广阔的前景。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃及其制备方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高浓度的Er3+、Yb3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是:23-30mol %的Al (P03) 3，32-40mol % 的 BaF2，10-15 mo I % 的 CaF2，ll_13mol % 的 MgF2，12_18mol % 的 LiF，0.5-5mol % 的 ErF3，1-lOmol % 的 YbF3。
[0005]一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)配料:以Al (P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3，YbF3 为原料，按权利要求1 中的摩尔组分比引入原料，充分搅拌均匀形成玻璃配合料；
(2)熔炼玻璃:将所述的玻璃配合料装入刚玉坩祸，置于950-1100°C的高温炉中熔制30-60min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在950-1100°C澄清I小时，再搅拌5小时匀速降温至750-800°C，叶桨转速为60-70r/min，后匀速降温至730_750°C保温40分钟；
(3)除水工艺:通干燥气体鼓泡；
(4)浇注:倒入预热的不锈钢模具上浇注成较大尺寸玻璃块体；
(5)玻璃退火:将所浇注的玻璃放入已升温至该玻璃转变温度(Tg)的马弗炉中，保温4小时，以1.5°C /小时的速度退火至200°C，再以10°C /小时的速度退火至50°C后，关闭马弗炉，降温至室温。
[0006]本发明的有益效果是:本发明的氟磷酸盐玻璃具有良好的玻璃形成能力，高的吸收与发射截面，宽的有效荧光半高宽，长的荧光寿命；Er3+、Yb3+离子共掺氟磷酸盐玻璃具有带宽宽，增益平坦的优点。
【具体实施方式】
[0007]实施例1: 一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃，所述的玻璃是由高浓度的E r 3+、Yb 3 +离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是:23mol%的A1(P03)3，32mol% 的 BaF2，10mol% 的 CaF2，12mol% 的 MgF2，18mol% 的 LiF，Imol % 的 ErF3，4mol %的 YbF3 o
[0008]一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)配料:以Al (P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3，YbF3 为原料，按权利要求1 中的摩尔组分比引入原料，充分搅拌均匀形成玻璃配合料；
(2)熔炼玻璃:将所述的玻璃配合料装入刚玉坩祸，置于950°C的高温炉中熔制30min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在950°C澄清I小时，再搅拌5小时匀速降温至7500C，叶桨转速为60r/min，后匀速降温至730°C保温40分钟；
(3)除水工艺:通干燥气体鼓泡；
(4)浇注:倒入预热的不锈钢模具上浇注成较大尺寸玻璃块体；
(5)玻璃退火:将所浇注的玻璃放入已升温至该玻璃转变温度(Tg)的马弗炉中，保温4小时，以1.5°C /小时的速度退火至200°C，再以10°C /小时的速度退火至50°C后，关闭马弗炉，降温至室温。
[0009]实施例2:
一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃，所述的玻璃是由高浓度的E r 3+、Yb 3 +离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是:25mol%的A1(P03)3，35mol % 的 BaF2，1mol % 的 CaF2，12mol % 的 MgF2，15mol % 的 LiF，2mol % 的 ErF3, Imol %的 YbF3 ο
[0010]一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)配料:以Al (Ρ03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3，YbF3 为原料，按权利要求1 中的摩尔组分比引入原料，充分搅拌均匀形成玻璃配合料；
(2)熔炼玻璃:将所述的玻璃配合料装入刚玉坩祸，置于100tC的高温炉中熔制45min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在1000°C澄清I小时，再搅拌5小时匀速降温至770°C，叶桨转速为65r/min，后匀速降温至740°C保温40分钟；
(3)除水工艺:通干燥气体鼓泡；
(4)浇注:倒入预热的不锈钢模具上浇注成较大尺寸玻璃块体；
(5)玻璃退火:将所浇注的玻璃放入已升温至该玻璃转变温度(Tg)的马弗炉中，保温4小时，以1.5°C /小时的速度退火至200°C，再以10°C /小时的速度退火至50°C后，关闭马弗炉，降温至室温。
[0011]实施例3:
一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃，所述的玻璃是由高浓度的E r 3+、Yb 3 +离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是:26mol%的A1(P03)3，34mol% 的 BaF2，15mol% 的 CaF2，IImol % 的 MgF2，12mol% 的 LiF，Imol % 的 ErF3, Imol %的 YbF3 ο
[0012]一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)配料:以Al (P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3，YbF3 为原料，按权利要求1 中的摩尔组分比引入原料，充分搅拌均匀形成玻璃配合料；
(2)熔炼玻璃:将所述的玻璃配合料装入刚玉坩祸，置于1100°C的高温炉中熔制60min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在1100°C澄清I小时，再搅拌5小时匀速降温至800°C，叶桨转速为70r/min，后匀速降温至750°C保温40分钟；
(3)除水工艺:通干燥气体鼓泡；
(4)浇注:倒入预热的不锈钢模具上浇注成较大尺寸玻璃块体；
(5)玻璃退火:将所浇注的玻璃放入已升温至该玻璃转变温度(Tg)的马弗炉中，保温4小时，以1.5°C /小时的速度退火至200°C，再以10°C /小时的速度退火至50°C后，关闭马弗炉，降温至室温。
【主权项】
1.一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高浓度的Er 3+、Yb 3 +离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是:23-30mol % 的 Al (P03) 3，32_40mol % 的 BaF2，10-15 mol % 的 CaF2，ll_13mol % 的 MgF2，12-18mol% 的 LiF，0.5_5mol % 的 ErF3，1-lOmol % 的 YbF3。2.根据权利要求1所述的一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高浓度的Er3+、Yb3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是:23mol % 的 Al (P03)3，32mol % 的 BaF2，lOmol % 的 CaF2，12mol % 的 MgF2，18mol% 的 LiF，lmol % 的 ErF3，4mol % 的 YbF3。3.根据权利要求1所述的一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高浓度的Er3+、Yb3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是:25mo 1 % 的 Al (P03) 3，35mo 1 % 的 BaF2，10mo 1 % 的 CaF2，12mo 1 % 的 MgF2,15mol%的 LiF，2mol% 的 ErF3，lmol% 的 YbF3。4.根据权利要求1所述的一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高浓度的Er3+、Yb3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是:26mo 1 % 的 Al (P03) 3，34mo 1 % 的 BaF2，15mo 1 % 的 CaF2，1 lmo 1 % 的 MgF2,12mol%的 LiF，lmol% 的 ErF3，lmol% 的 YbF3。5.根据权利要求1所述的一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)配料:以Al (P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3，YbF3 为原料，按权利要求 1 中的摩尔组分比引入原料，充分搅拌均匀形成玻璃配合料； (2)熔炼玻璃:将所述的玻璃配合料装入刚玉坩祸，置于950-1100°C的高温炉中熔制30-60min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在950-1100°C澄清1小时，再搅拌5小时匀速降温至750-800°C，叶桨转速为60-70r/min，后匀速降温至730_750°C保温40分钟； (3)除水工艺:通干燥气体鼓泡； (4)浇注:倒入预热的不锈钢模具上浇注成较大尺寸玻璃块体； (5)玻璃退火:将所浇注的玻璃放入已升温至该玻璃转变温度(Tg)的马弗炉中，保温4小时，以1.5°C /小时的速度退火至200°C，再以10°C /小时的速度退火至50°C后，关闭马弗炉，降温至室温。6.根据权利要求5所述的一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)配料:以Al (P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3，YbF3 为原料，按权利要求 1 中的摩尔组分比引入原料，充分搅拌均匀形成玻璃配合料； (2)熔炼玻璃:将所述的玻璃配合料装入刚玉坩祸，置于1100°C的高温炉中熔制60min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在1100°C澄清1小时，再搅拌5小时匀速降温至800°C，叶桨转速为70r/min，后匀速降温至750°C保温40分钟； (3)除水工艺:通干燥气体鼓泡； (4)浇注:倒入预热的不锈钢模具上浇注成较大尺寸玻璃块体； (5)玻璃退火:将所浇注的玻璃放入已升温至该玻璃转变温度(Tg)的马弗炉中，保温4小时，以1.5°C /小时的速度退火至200°C，再以10°C /小时的速度退火至50°C后，关闭CO
【专利摘要】本发明提供了一种镱饵共掺氟磷酸盐光纤预制棒玻璃及其制备方法，所述的玻璃是由高浓度的Er3+、Yb3+离子掺杂的氟磷酸盐玻璃构成，所述的玻璃原料配方的摩尔组分是：23-30mol％的Al(PO3)3，32-40mol％的BaF2，10-15？mol％的CaF2，11-13mol％的MgF2，12-18mol％的LiF，0.5-5mol％的ErF3，1-10mol％的YbF3。其制备方法，包括以下步骤：配料；除水工艺；浇注；玻璃退火。本发明的有益效果是：本发明的氟磷酸盐玻璃具有良好的玻璃形成能力，高的吸收与发射截面，宽的有效荧光半高宽，长的荧光寿命；Er3+、Yb3+离子共掺氟磷酸盐玻璃具有带宽宽，增益平坦的优点。
【IPC分类】C03C13/04
【公开号】CN105293932
【申请号】CN201510754342
【发明人】周国锋
【申请人】苏州优康通信设备有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月9日