[发明专利]一种掺镱光纤、预制棒及其制备方法

权利要求书

1.一种掺镱光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：在石英衬管内沉积掺杂的二氧化硅层，包括：

采用MCVD气相沉积工艺，在所述石英衬管内通入原料气体，由氢氧焰主灯作为热源沿管轴往复运动以使所述原料气体在管内沉积，形成多层含有共掺杂剂的二氧化硅层；其中，所述原料气体包括POCl3气体，所述POCl3气体的载气流量为1-1000sccm；

S2：对沉积后的石英衬管进行熔缩，包括：

采用MCVD气相沉积工艺，由氢氧焰主灯作为热源沿管轴往复运动将沉积后的石英衬管逐步进行熔缩；在熔缩过程中，同时对所述沉积后的石英衬管内通入POCl3气体以使其在管内壁正向或者反向沉积磷；其中，所述POCl3气体的载气流量为5-500sccm。

2.根据权利要求1所述的掺镱光纤预制棒的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，

对所述沉积后的石英衬管内通入POCl3气体以使其在管内壁正向沉积磷包括：所述POCl3气体通入方向与所述氢氧焰主灯移动方向相同；

对所述沉积后的石英衬管内通入POCl3气体以使其在管内壁反向沉积磷包括：所述POCl3气体通入方向与所述氢氧焰主灯移动方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的掺镱光纤预制棒的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，熔缩温度或者磷沉积温度为1600-2500℃，熔缩时间或者磷沉积时间为1-10h，熔缩压强或者磷沉积压强为-500～500Pa。

4.根据权利要求1或2所述的掺镱光纤预制棒的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述共掺杂剂包括有磷元素；

其中，磷元素的掺杂浓度按P2O5形式计算，所述含有共掺杂剂的二氧化硅层中掺杂的P2O5平均浓度为1-10mol％。

5.根据权利要求1所述的掺镱光纤预制棒的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述原料气体还包括镱的螯合物气体，所述镱的螯合物气体流量为10-1000sccm。

6.根据权利要求1或5所述的掺镱光纤预制棒的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述共掺杂剂还包括镱元素；

其中，镱元素的掺杂浓度按Yb2O3形式计算，所述含有共掺杂剂的二氧化硅层中掺杂的Yb2O3平均浓度为0.1-2.0mol％。

7.根据权利要求1所述的掺镱光纤预制棒的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述原料气体还包括AlCl3、氟利昂或者CeCl3气体中至少一种；其中，当所述原料气体包括AlCl3气体时，所述AlCl3气体的载气流量为5-500sccm；当所述原料气体包括氟利昂气体时，所述氟利昂气体的载气流量为2-100sccm；当所述原料气体包括CeCl3气体时，所述CeCl3气体的载气流量为5-500sccm。

8.根据权利要求1或7所述的掺镱光纤预制棒的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述共掺杂剂还包括铝、氟、铈元素中至少一种；

其中，当所述共掺杂剂包括铝元素时，铝元素的掺杂浓度按Al2O3形式计算，所述含有共掺杂剂的二氧化硅层中掺杂的Al2O3平均浓度为1-10mol％；当所述共掺杂剂包括氟元素时，氟元素的掺杂浓度按SiF4形式计算，所述含有共掺杂剂的二氧化硅层中掺杂的SiF4平均浓度为0.1-5mol％；当所述共掺杂剂包括铈元素时，铈元素的掺杂浓度按Ce2O3形式计算，所述含有共掺杂剂的二氧化硅层中掺杂的Ce2O3平均浓度为0.1-5mol％。

9.一种掺镱光纤预制棒，其特征在于，应用如权利要求1至8任一项所述的方法制备形成。

10.一种掺镱光纤，其特征在于，应用如权利要求1至8任一项所述的方法制备形成掺镱光纤预制棒后，经过拉丝得到所述掺镱光纤。