[发明专利]发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤，该双包层光纤由纤芯、内包层和外包层组成，其特征在于，所述纤芯由Nd³⁺掺杂磷酸盐玻璃构成，所述内包层由Yb³⁺掺杂磷酸盐玻璃构成，所述外包层由无掺杂的氧化物玻璃构成，所述纤芯在0.9μm～1.05μm范围的传输损耗≥2dB/cm。

2.根据权利要求1所述的发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤，其特征在于，按质量百分比计，所述纤芯中Nd³⁺的掺杂浓度≥0.1wt％，所述内包层中Yb³⁺掺杂浓度≥0.1wt％。

3.根据权利要求1所述的发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤，其特征在于，所述纤芯Nd³⁺掺杂磷酸盐玻璃与所述内包层Yb³⁺掺杂磷酸盐玻璃的折射率差0.02～0.10。

4.根据权利要求1所述的发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤，其特征在于，所述纤芯的直径为4～10μm，所述内包层的直径为20～125μm，所述外包层的直径为125～400μm。

5.根据权利要求1所述的发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤，其特征在于，按质量百分比，所述Nd³⁺掺杂磷酸盐玻璃组分为(70～78.8)P₂O₅-(5～8)Al₂O₃-(3～7)La₂O₃-(0.1～4.5)Nd₂O₃-(0～12)BxOy，其中B为Mg、Ca、Ba或Y其中的一种或几种；所述Yb³⁺掺杂磷酸盐玻璃组分为(62.5～78.8)P₂O₅-(0～10)SiO₂-(0～10)BaO-(5～7)Al₂O₃-(2～4)La₂O₃-(0～4)Y₂O₃-(0.1～8)Yb₂O₃-(3～10)CxOy，其中C为Na或K其中的一种或两种；所述氧化物玻璃为磷酸盐、锗酸盐或硅酸盐玻璃。

6.根据权利要求1-5任一所述的发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤，其特征在于，所述的光纤为单模光纤。

7.一种权利要求1-6任一所述的发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤的制备方法，其特征在于，采用机械加工和抛光的方法将Nd³⁺掺杂磷酸盐玻璃加工成玻璃棒，将Yb³⁺掺杂磷酸盐玻璃以及无掺杂的氧化物玻璃分别加工成玻璃管，经过酸处理、清洗、干燥后将其组合成光纤预制棒，拉制得到所述的双包层光纤。

8.一种全光纤型1.3微米调Q光纤激光器，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的发射波长处于1.3μm波段的稀土掺杂磷酸盐玻璃双包层光纤。

9.根据权利要求8所述的全光纤型1.3微米调Q光纤激光器，其特征在于，该激光器的激光信噪比50dB，重复频率200kHz，脉宽150ns。