，则本发明中 光纤芯层Yb2O 3浓度在芯层沿任意直径方向的分布满足如下关系：
[0026] C 的范围在 200ppm-2000ppm，优选为 1000 ppm 以内；0· 9〈 β〈1. 1，优选 β = 1。具 体地，上述浓度分布示意图如图3所示。
[0027] 如图4所示，本发明所述光纤芯层折射率分布也为阶跃型，且镱浓度分布在整个 光纤芯层任意直径方向上呈近似高斯分布。此技术方案对芯层数值孔径在0. 04~0. 09之 间的双包层掺镱光纤，在不降低芯层掺杂浓度，不改变弯曲性能，不增加光纤制备难度的情 况下改善优化的掺镱光纤光束质量。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明的光纤端面示意图；
[0029] 图2为本发明的光纤的折射率剖面示意图；
[0030] 图3为本发明中光纤芯层中镱浓度分布图；
[0031] 图4为本发明光纤芯层的折射率分布示意图，芯层为阶跃型折射率分布；
[0032] 图5为掺镱双包层光纤输出功率测试不意图。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0034] 搭建如图5所示的测试环境并对本发明所提出的光纤进行输出功率测试，具体 地：
[0035] 实施例1。测试过程中保持光纤盘绕直径固定30cm:芯层直径20μπι，包层直径 400 μπι，β =1，芯层镱掺杂浓度呈近高斯型分布，以Yb2O3质量分数计算的最高浓度为 1000??111，嫩为0.08，测试结果经过信号处理1 2=1.2，模场直径1511111，输出功率1301，斜率 效率70%。测试条件：两个915nm的LD栗输出功率均为100W，光栅中心波长1060nm。
[0036] 比较例1。测试过程中保持光纤盘绕直径固定30cm:芯层直径20μπι，包层直径 400 μπι，芯层镱掺杂浓度呈阶跃型，以Yb2O3质量分数计算的最高浓度为lOOOppm，NA为 0. 08,其他测试条件与实施例1相同，测试结果经过信号处理得M2= 1. 8,模场直径15um， 输出功率150W，斜率效率73%。测试条件：两个915nm的LD栗输出功率均为100W，光栅中 心波长1060nm。
[0037] 实施例2。测试过程中保持光纤盘绕直径固定30cm :芯层直径30 μ m，包层直径 400 μπι，β =0.9,芯层镱掺杂浓度呈高斯型分布，以Yb2O3质量分数计算的最高浓度为 lOOOppm，NA为0. 06,其他测试条件与实施例1相同，测试结果经过信号处理M2= 1. 3,模场 直径23um，输出功率132W，斜率效率71 %。
[0038] 比较例2。测试过程中保持光纤盘绕直径固定30cm :芯层直径30 μ m，包层直径 400 μ m，镱掺杂浓度呈阶跃型，以Yb2O3质量分数计算的最高浓度为lOOOppm，NA为0· 06， 其他测试条件与实施例2相同，测试结果经过信号处理M2= 2. 4,模场直径23um，输出功率 13洲，斜率效率72%。
[0039] 实施例3。测试过程中保持光纤盘绕直径固定30cm :芯层直径35 μ m，包层直径 400 μπι，β =1.1，芯层镱掺杂浓度呈高斯型分布，以Yb2O3质量分数计算的最高浓度为 lOOOppm，NA为0. 06,其他测试条件与实施例1相同，测试结果经过信号处理M2= 1. 5,模场 直径29um，输出功率134W，斜率效率72%。
[0040] 比较例3。测试过程中保持光纤盘绕直径固定30cm :芯层直径35 μ m，包层直径 400 μπι，芯层镱掺杂浓度呈阶跃型，以Yb2O3质量分数计算的最高浓度为lOOOppm，NA为 0. 06,其他测试条件与实施例2相同，测试结果经过信号处理M2= 2. 9,模场直径29um，输 出功率140W，斜率效率75%。
[0041] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以 限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种大模场渗镜光纤，其特征在于，具备至少含有镜的忍层和围绕该忍层的玻璃基 质内包层，W及围绕该玻璃基质包层的低折射率涂覆层，在沿忍层任意直径方向上镜的浓 度分布近似于高斯分布，在沿忍层任意直径方向上中屯、的镜浓度最高，从中屯、到两个端点 镜的浓度逐渐降低。2. 如权利要求1所述的渗镜光纤，其特征在于，在沿忍层任意直径方向上镜的浓度分 布c(x)满足如下关系式：其中X为直径方向距忍层圆屯、的距离，C为光纤忍层中屯、处ΚΞ氧化二镜的质量分数 计算的镜浓度，β是修正系数。3. 如权利要求2所述的渗镜光纤，其特征在于，所述X的范围是-a/2 <X<曰/2,a为 忍层直径，C的范围在200卵m-2000卵m，0. 9 <β< 1. 1。4. 如权利要求1或2所述的渗镜光纤，其特征在于，所述忍层为圆形，忍层直径的范围 是10μm到100μm。5. 如权利要求1或2所述的渗镜光纤，其特征在于，所述内包层为正八边形，其任意两 个相对的边的距离范围是125μm至Ij400μm。6. 如权利要求1或2所述的渗镜光纤，其特征在于，所述忍层与内包层的数值孔径ΝΑ12 范围为0.04~0.09。7. 如权利要求1或2所述的渗镜光纤，其特征在于，内包层与低折射率涂覆层的数值孔 径ΝΑ23大于或等于0. 46。8. 如权利要求1所述的渗镜光纤，其特征在于，所述光纤忍层的材料为石英基的侣、镜 共渗材料，或者为侣、憐、镜共渗材料，忍层镜渗杂浓度ΚΞ氧化二镜的质量分数计算最高 浓度低于或等于lOOOppm。9. 如权利要求1或2所述的渗镜光纤，其特征在于，光纤的光束质量因子Μ2范围是 1. 2 ~1. 5。10. 如权利要求2所述的渗镜光纤，其特征在于，β= 1。
【专利摘要】本发明公开了一种大模场掺镱光纤，该光纤具备至少含有镱的芯层和围绕该芯层的玻璃基质内包层，以及围绕该玻璃基质包层的低折射率涂覆层。该光纤在沿芯层任意直径方向上中心的镱浓度最高，从中心到两个端点镱的浓度逐渐降低，芯层镱浓度在芯层沿直径方向的分布满足高斯分布。这种设计使得在不降低芯层掺杂浓度、不改变弯曲性能、不增加光纤制备难度的情况下获得了优化的光纤输出光束质量。
【IPC分类】G02B6/036, H01S3/067, G02B6/02
【公开号】CN105244741
【申请号】CN201510744546
【发明人】杨玉诚, 曹蓓蓓, 陈苏, 韦会峰, 汪洪海
【申请人】长飞光纤光缆股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月5日