增益控制光纤的制备方法与流程

本发明涉及光纤，尤其涉及一种增益控制光纤的制备方法。

背景技术：

1、光纤激光器以其体积小、光束质量好、散热性能优良和转化效率高等优点，被广泛应用于工业加工和军事等领域。随着高性能双包层光纤及光纤器件的发展，高功率掺镱光纤激光器输出功率得到迅速提升，但非线性效应如受激布里渊散射和受激拉曼散射等效应的产生，极大的限制了光纤激光器输出功率进一步提升，增益控制光纤能有效提高非线性效应阈值。然而，目前增益控制光纤主要采用mcvd方法进行制备，其制备时在石英套管内首先沉积二氧化锗掺杂层，烧结后再进行稀土沉积，二氧化锗层与稀土掺杂层的折射率保持一样。采用mcvd法在进行掺杂时，由于掺杂物质在多次沉积过程中本身会挥发，导致每一趟沉积时折射率有所差别，尤其是在沉积大芯径时其均匀性更加难以控制，引起制备增益控制光纤时二氧化锗层与稀土掺杂层的折射率差难以精确控制，导致拉制的光纤折射率径向上不均匀，非线性效应阈值无法有效提升，激光器输出功率不高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种增益控制光纤的制备方法，以解决拉制的光纤折射率径向上不均匀，非线性效应阈值无法有效提升，激光器输出功率不高的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种增益控制光纤的制备方法，包括以下步骤：

4、通过pcvd工艺在第一衬管的内表面沉积出非稀土掺杂层，融缩后得到非稀土掺杂芯套管；

5、通过mcvd工艺在第二衬管的内表面沉积出稀土掺杂芯层，酸洗掉所述第二衬管后得到稀土掺杂芯棒；

6、利用管棒法将所述非稀土掺杂芯套管和稀土掺杂芯棒组合，在拉丝塔上拉制得到增益控制光纤。

7、上述增益控制光纤的制备方法的优选方案，所述非稀土掺杂层的厚度小于所述第一衬管的壁厚。

8、上述增益控制光纤的制备方法的优选方案，所述非稀土掺杂层掺杂二氧化锗。

9、上述增益控制光纤的制备方法的优选方案，所述第一衬管和所述非稀土掺杂层的折射率之差不大于2×10-3。

10、上述增益控制光纤的制备方法的优选方案，所述稀土掺杂芯层掺杂镱。

11、上述增益控制光纤的制备方法的优选方案，镱的掺杂质量分数在0.4％-0.6％之间。

12、上述增益控制光纤的制备方法的优选方案，所述第二衬管和所述稀土掺杂层的折射率之差不大于2×10-3。

13、上述增益控制光纤的制备方法的优选方案，酸洗掉所述第二衬管后得到稀土掺杂芯棒之后还包括以下步骤：

14、对所述稀土掺杂芯棒进行打磨抛光处理。

15、本发明的有益效果：

16、结合pcvd和mcvd工艺的特点，采用pcvd制备非稀土掺杂芯套管，mcvd工艺制备稀土掺杂芯棒，可制备出折射率精确调控的增益控制光纤。

17、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种增益控制光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的增益控制光纤的制备方法，其特征在于，所述非稀土掺杂层的厚度小于所述第一衬管的壁厚。

3.根据权利要求1所述的增益控制光纤的制备方法，其特征在于，所述非稀土掺杂层掺杂二氧化锗。

4.根据权利要求1所述的增益控制光纤的制备方法，其特征在于，所述第一衬管和所述非稀土掺杂层的折射率之差不大于2×10-3。

5.根据权利要求1-4任一项所述的增益控制光纤的制备方法，其特征在于，所述稀土掺杂芯层掺杂镱。

6.根据权利要求5所述的增益控制光纤的制备方法，其特征在于，镱的掺杂质量分数在0.4％-0.6％之间。

7.根据权利要求6所述的增益控制光纤的制备方法，其特征在于，所述第二衬管和所述稀土掺杂层的折射率之差不大于2×10-3。

8.根据权利要求1所述的增益控制光纤的制备方法，其特征在于，酸洗掉所述第二衬管后得到稀土掺杂芯棒之后还包括以下步骤：

技术总结
本发明属于光纤技术领域，公开了一种增益控制光纤的制备方法，包括以下步骤：通过PCVD工艺在第一衬管的内表面沉积出非稀土掺杂层，融缩后得到非稀土掺杂芯套管；通过MCVD工艺在第二衬管的内表面沉积出稀土掺杂芯层，酸洗掉所述第二衬管后得到稀土掺杂芯棒；利用管棒法将所述非稀土掺杂芯套管和稀土掺杂芯棒组合，在拉丝塔上拉制得到增益控制光纤。有益效果：结合PCVD和MCVD工艺的特点，采用PCVD工艺制备非稀土掺杂芯套管，MCVD工艺制备稀土掺杂芯棒，可制备出折射率精确调控的增益控制光纤。

技术研发人员：杨雨,武春风,李强,姜永亮,刘厚康,胡金萌,宋祥,王光斗
受保护的技术使用者：武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13