[发明专利]一种环形掺杂层光纤、其制备方法及包含该光纤的激光器

权利要求书

1.一种环形掺杂层光纤，作为增益介质用于光纤激光器中，其特征在于，该光纤由内包层(101)和由内而外依次包覆在该内包层(101)上的环形掺杂层(102)、中包层(103)、外包层(104)和保护层(105)组成，其中所述内包层(101)为不掺杂的纤芯。

2.根据权利要求1所述的环形掺杂层光纤，其特征在于，所述的环形掺杂层(102)由掺稀土元素的基质材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的环形掺杂层光纤，其特征在于，所述的基质材料为石英玻璃或氟化物玻璃。

4.根据权利要求1-3之一所述的环形掺杂层光纤，其特征在于，所述的内包层(101)和中包层(103)的材料和折射率均相同。

5.根据权利要求1-4之一所述的环形掺杂层光纤，其特征在于，所述的内包层(101)和中包层(103)的材料为折射率比环形掺杂层小、横向尺寸和数值孔径比环形掺杂层大的基质材料。

6.一种权利要求1-5之一所述的环形掺杂层光纤的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)在环形石英反应管内表面依次沉积阻挡层和疏松芯层；

(2)溶液掺杂：将YbCl₃和AlCl₃混合溶液中注入环形石英反应管，匀速转动所述环形石英反应管，使Yb³⁺均匀的吸附在所述疏松芯层上；

(3)脱水缩棒套管：将溶液从反应管抽出，对反应管进行脱水干燥处理；

(4)预制棒加工处理：将经过脱水干燥的反应管烧缩成透明的具有掺Yb³⁺芯层的预制棒；

(5)对预制棒进行拉丝处理，即制得环形掺杂层光纤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述沉积阻挡层的具体过程为：由高纯氧气(O₂)携带四氯化硅(SiCl₄)、氯氧化磷(POCl₄)和氟氯化碳(CCl₂F₂)进入不断旋转的环形反应管中，同时加热环形反应管，使阻挡层沉积原料发生氧化反应而沉积在石英管内，即形成光纤阻挡层。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述沉积疏松层的具体过程为：由高纯氧气(O₂)携带四氯化硅(SiCl₄)、氯氧化磷(POCl₄)和四氯化锗(GeCl₄)进入不断旋转的环形反应管中，同时加热环形反应管，使疏松芯层沉积原料发生氧化反应而沉积在石英管内，即形成疏松芯层。

9.根据权利要求6-8之一所述的方法，其特征在于，该方法还包括在拉丝后的器件上涂覆紫外光固化涂料作为光纤外包层的步骤。

10.一种光纤激光器，其特征在于，该光纤激光器的增益介质为上述权利要求1-5之一所述的环形掺杂层光纤。