[发明专利]2至5微米波段内的低损耗高强度全玻璃光纤及制备方法有效

申请号：	201811563048.8	申请日：	2018-12-20
公开（公告）号：	CN109574509B	公开（公告）日：	2021-08-10
发明（设计）人：	姚治东;史伟;张起航	申请（专利权）人：	山东海富光子科技股份有限公司
主分类号：	C03C13/04	分类号：	C03C13/04;C03B37/012;C03C6/06;C03C6/04;C03B37/027
代理公司：	天津才智专利商标代理有限公司 12108	代理人：	庞学欣
地址：	264209 山东省威***	国省代码：	山东;37
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摘要：	一种2至5微米中红外波段低损耗高强度全玻璃复合光纤。其包括纤芯、内包层和外包层；其中纤芯和内包层是由碲酸盐玻璃组成，而光纤的外包层由硅酸盐玻璃组成。本发明效果：将少量的氟化物加入到组成纤芯和内包层的碲酸盐玻璃中，用于除净普通的碲酸盐玻璃在2至5微米波段内很容易出现的羟基吸收峰，外包层则由高机械强度的物化性质可调整的硅酸盐玻璃制成。另外，由碲酸盐玻璃制成的纤芯和内包层玻璃，可以方便地与物化性质和几何加工尺寸皆可调整的硅酸盐玻璃制成的外包层玻璃一起在传统的拉丝设备上拉制出光纤来，不需要其他特殊的拉制装置，克服了传统的纯碲酸盐玻璃光纤强度低的弊端，极大地提高了整根玻璃光纤的强度。
搜索关键词：	微米波段损耗强度玻璃光纤制备方法
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【主权项】：

1.一种2至5微米中红外波段低损耗高强度全玻璃复合光纤，其特征在于：所述的全玻璃复合光纤包括纤芯、内包层和外包层；其中纤芯和内包层是由碲酸盐玻璃组成，而光纤的外包层由硅酸盐玻璃组成。

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摘要：本发明公开了一种用于光纤传像元件的低折射率皮层玻璃及其制备方法，该低折射率皮层玻璃由以下摩尔百分含量的组分组成：SiO2 73.0‑78.0％，Al2O3 1.0‑5.0％，B2O3 1.0‑5.0％，Na2O 0.1‑2.9％，K2O 7.1‑12.0％，MgO 5.1‑10.0％，SrO 0.1‑5.0％，ZnO 0.1‑1.0％，F2 1.1‑2.5％。本发明具有合适的熔制温度及与芯料玻璃相匹配的高温粘度，玻璃的析晶温度大于900℃，尤其适用于光纤传像元件；此外还具有良好的对可见光辐射透明性，良好的化学稳定性。

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申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明属光纤技术领域，公开了一种铒镱共掺氟硫磷酸盐高增益单模光纤及其制备方法和应用。所述单模光纤包括纤芯以及包覆在所述纤芯表面的包层；所述包层为氟硫磷酸盐玻璃，所述纤芯为铒镱共掺的氟硫磷酸盐玻璃，所述氟硫磷酸盐玻璃的组分包括：Al(PO3)3、KPO3、Ba(PO3)2、BaF2、BaSO4；所述铒镱共掺的氟硫磷酸盐玻璃的组分包括：Al(PO3)3、KPO3、Ba(PO3)2、BaF2、BaSO4、Yb2O3和Er2O3。上述铒镱共掺氟硫磷酸盐高增益单模光纤有利于实现低阈值、高效率的激光输出，上述铒镱共掺氟硫磷酸盐高增益单模光纤的截止波长为1.5μm，在1540nm峰值达3～6dB/cm。

多芯光纤-202180070800.9
发明人：长谷川健美;菅沼贵博;佐久间洋宇 -专利权人：住友电气工业株式会社
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C03C13/04
摘要：一实施方式的多芯光纤具备用于同时实现低传输损耗、低熔接损耗及低芯间串扰的结构。该多芯光纤具备：多个芯，由二氧化硅玻璃构成；公共包层，由二氧化硅玻璃构成，并且包围多个芯；以及树脂包覆，包围公共包层。公共包层具有比多个芯的折射率低的折射率。多个芯分别至少在其一部分中含有10000ppm以上的氯。

一种芯包异质的氟铝基光纤及其制备方法-202211103075.3
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申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明公开了一种芯包异质的氟铝基光纤，包括纤芯和包层，所述纤芯由氟铝基玻璃材料制得，所述包层由氟磷基玻璃材料制得，所述氟铝基玻璃材料的原料组分是：AlF3‑BaF2‑CaF2‑YF3‑PbF2‑MgF2‑NH4HF2，所述氟磷基玻璃材料的原料组分是：AlF3‑BaF2‑CaF2‑NaF‑LiF‑SrF2‑MgF2‑Al(PO3)3。本发明还公开了一种芯包异质的氟铝基光纤的制备方法。本发明制备的光纤，制备工艺简单，可实现批量化生产；具有良好的芯包界面和低的光纤损耗；对环境容忍度更大，存储时间更久；在光纤或光纤预制棒的制备领域具有重要的应用前景。

一种宽带的Er3+-202310098210.8
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申请日： 2023-02-10 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明公开了一种宽带的Er3+掺杂多组分锗酸盐玻璃光纤及其应用。所述宽带的Er3+掺杂多组分锗酸盐玻璃光纤的纤芯为Er3+掺杂的多组分锗酸盐玻璃，宽带的Er3+掺杂多组分锗酸盐玻璃光纤包层为石英玻璃或多组分氧化物玻璃。所述宽带的Er3+掺杂多组分锗酸盐玻璃光纤的放大的自发辐射(ASE)光谱覆盖1450～1700nm，其3dB带宽可达80～115nm。本发明的Er3+掺杂多组分锗酸盐玻璃光纤具有宽的增益带宽，可用于制备1.5μm波段宽带光放大器和宽带可调谐光纤激光器。

一种1-5微米超连续激光输出的氧卤玻璃及其制备方法-202111227562.6
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申请日： 2021-10-21 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明公开了一种氧卤玻璃及其制备方法，属于中红外超连续激光输出介质技术领域。所述氧卤玻璃按摩尔百分比计，包括以下组分：TeO255～65％、GeO210～25％、ZnO 0～15％、ZnCl20～25％、NaCl10％，其中ZnO和ZnCl2不同时为0。所述氧卤玻璃的制备方法为：将各原料研磨粉碎得到混合粉末，将所述混合粉末熔制得到玻璃液，将玻璃液进行浇注后退火处理得到所述氧卤玻璃。所述氧卤玻璃具有良好的热稳定性和机械性能，能够在1980nm波长，400fs脉宽，1nJ能量的激光二极管泵浦下产生较宽且较为平整的超连续谱，可作为1‑5微米超连续激光的传输介质。

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发明人：侯超奇;折胜飞;张岩;高菘;李艺昭;郭海涛;许彦涛 -专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所
申请日： 2022-10-12 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明涉及光纤光缆制备技术，具体涉及掺镱光纤预制棒及其制备方法、高吸收系数掺镱光纤，为解决现有技术中存在的提高稀土的掺杂浓度时易导致稀土的“团簇”，造成光纤损耗增大，以及现有技术在1018nm波长的吸收峰较低的不足之处。一种掺镱光纤预制棒由内向外依次为芯层、第一包层、第二包层和第三包层；所述芯层由以下组分组成：AlPO4：1.13‑3.98mol％，Al2O3：1.02‑2.06mol％，Yb2O3：0.31‑0.45mol％，F：1.22‑2.48mol％；本发明中通过MCVD设备沉积制备光纤预制棒，将光纤预制棒进行拉制获得掺镱光纤。

一种用于中红外增益介质的硫系微晶玻璃光纤及制备方法-202211023934.8
发明人：卢小送;刘含;杨志勇;杨安平 -专利权人：江苏师范大学
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明公开了一种用于中红外增益介质的硫系微晶玻璃光纤及制备方法，该硫系微晶玻璃光纤由前驱体玻璃光纤热处理得到，具有强3‑4μm波段的中红外发光；所述前驱体玻璃包括纤芯和包层，所述纤芯材料为硫化物玻璃，其化学组成为60GeS2‑(40‑x)As2S3‑(x‑y)ZnSe‑yNiCl2，x＝5‑15,y＝0.05‑0.2，所述包层材料为硫化物玻璃，其化学组成为60GeS2‑40As2S3。该光纤为Ni2+掺杂ZnS纳米晶的硫系微晶玻璃光纤，其中的ZnS纳米晶能为Ni2+提供四配位晶体场，使Ni2+在硫系微晶玻璃光纤中表现出较强的3‑4μm波段发光，同时解决了晶体材料的热管理问题，保持较低的传输损耗，具有散热性好、体积小和重量轻的优点，有望作为激光增益介质应用于中红外激光器和放大器领域。

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摘要：本申请属于光学玻璃拉丝加工技术领域，为进一步提高光学纤维阵列的像元填充率和光能利用率，提出了含铯玻璃、多边形梯度折射率纤维透镜及其阵列制备方法；含铯玻璃的化合物配比为：40％‑60％Cs2O；25％‑40％SiO2；5％‑10％B2O3；3％‑8％Al2O3；3％‑9％ZnO；5％‑10％Na2O+K2O；0.5％‑2％ZrO2；3％‑5％InF3。该玻璃铯含量高，通过玻璃中Cs+离子和高温熔盐中K+离子置换引起的离子浓度梯度变化较大，整体上使得玻璃丝中心和边缘折射率较大。基于该含铯玻璃制成的多边形梯度折射率透镜阵列和纤维阵列的每一个单元像元为多边形，降低了像元和像元之间堆积时存在的三角形间隙；单元像元为梯度折射率材料，不需要包层，可以直接进行光的传输。

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摘要：本发明公开了一种碲酸盐玻璃光纤，包括纤芯玻璃和包覆在纤芯玻璃外侧的皮层玻璃；其中，纤芯玻璃的组分按摩尔百分比包括：TeO2：80％，Nb2O5：10‑12％，Bi2O3：3‑5％，Tb2O3：3‑4％，Gd2O3：1‑2％，其中，各原料的重量百分比总和为100％。本发明还公开了上述碲酸盐玻璃光纤的制备方法，包括如下步骤：将圆柱形纤芯玻璃插入管状皮层玻璃中，拉丝得到碲酸盐玻璃光纤，其中，拉丝温度为380‑400℃。本发明从降低声子能量、提高玻璃密度、增加发光强度等多个方面提高本发明的光学性能；并且其热稳定性、成玻性好，适合拉制成光纤，另外本发明没有使用Pb、Cd等重金属。

在掺镨的常规玻璃和纤维中的高效发射-202010101344.7
发明人： M·P·罗伯特 -专利权人：统雷有限公司
申请日： 2020-02-19 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： C03C13/04
摘要：在掺镨的常规玻璃和纤维中的高效发射。一种光学材料，包括：二氧化硅主体；以及，镨掺杂剂；其中镨原子被配置为在所述二氧化硅主体中形成纳米团簇。另外，所述光学材料可以含有镱共掺杂剂。纳米团簇包括Ge、Te、Ta、Lu和/或F、Cl，以使多声子猝灭最小化。此外，可以将所述纳米团簇封装在低声子能量壳中，以使向主体基质的能量转移最小化。

铒镱共掺氟硫磷酸盐玻璃单模光纤及其制备方法和应用-202110921249.6
发明人：张勤远;邝路东;肖永宝;王伟超;叶诣琛 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明涉及一种铒镱共掺氟硫磷酸盐玻璃单模光纤及其制备方法和应用。所述铒镱共掺氟硫磷酸盐玻璃单模光纤包括纤芯以及包覆在所述纤芯表面的包层；所述包层为氟硫磷酸盐玻璃，所述纤芯为铒镱共掺的氟硫磷酸盐玻璃。上述铒镱共掺氟硫磷酸盐玻璃单模光纤增益高，有利于实现低阈值、高效率激光输出。

一种Er3+-202210060392.5
发明人：陈卫东;王传杰;张鹏;马飞云;张桂林;张明立 -专利权人：威海长和光导科技有限公司;哈尔滨工业大学（威海）;宏安集团有限公司
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明提供一种Er3+/Yb3+/Nd3+共掺近红外超宽带发射碲酸盐光纤玻璃及其制备方法，其解决了现有技术Er3+单掺碲酸盐光纤玻璃存在热稳定性能较差、发光强度较低、带宽窄的技术问题，按照摩尔百分比，Er3+/Yb3+/Nd3+共掺近红外超宽带发射碲酸盐光纤玻璃包括以下原材料：TeO2：46.3～47mol％；WO3：20mol％；ZnO：20mol％；Na2O：5mol％；Ta2O5：5mol％；Er2O3：0.5～1mol％；Yb2O3：2.1～2.5mol％；Nd2O3：0.11～0.4mol％，本发明还公开了Er3+/Yb3+/Nd3+共掺近红外超宽带发射碲酸盐光纤玻璃的制备方法，可广泛应用于光纤通信材料领域。

一种温度匹配光纤及其制备方法-202011463395.0
发明人：徐天聪;袁辉平;王咏丽;隋宁菠;魏国盛;李进科;刘珊;郭永解 -专利权人：北京玻璃研究院有限公司;北京一轻研究院有限公司
申请日： 2020-12-15 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明公开了一种温度匹配光纤及其制备方法，其特征在于该光纤截面结构由中心向外依次是纤芯（1）、包层（2）、内涂层（3）、外涂层（4）。纤芯和包层材料为多组分玻璃，内涂层和外涂层材料为丙烯酸树脂材料。其中纤芯玻璃组分包括68~78%的SiO2、3.9~5.9%的B2O3、14.5~24.5%的GeO2、1~3%的P2O5、0.1~0.3%的Al2O3、0.2~0.4%的CaO、0.2~0.4%的MgO、0.1~0.2%的Na2O；包层玻璃组分包括69~79%的SiO2、19~23%的B2O3、1.9~2.3%的GeO2、1~3%的P2O5、0.1~0.3%的Al2O3、0.1~0.3%的CaO、0.1~0.3%的MgO、0.1~0.2%的Na2O。该光纤的制备步骤包括纤芯玻璃和包层玻璃熔制、预制棒加工、光纤拉丝。本发明提出的光纤可用于实现多组分玻璃光纤与石英光纤的低损耗熔接，且光纤的机械强度和抗弯曲性能良好，具有很高的实用价值。

一种高稳定性玻璃光纤及其制备方法-202010032294.1
发明人：刘永;杜明 -专利权人：苏州众为光电有限公司
申请日： 2020-01-13 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明公开了一种高稳定性玻璃光纤及其制备方法，该光纤的原料按摩尔份数包括：Al(PO3)3：20～45摩尔份；Ba(PO3)2：10～40摩尔份；In2O3：1～10摩尔份；CdS：0.5～3.5摩尔份；Cr2O3：1～10摩尔份；ZrO2：0.5～15摩尔份；CaO：0.5～15摩尔份；Li2CO3：1～10摩尔份；CaF2：5～20摩尔份；SrF2：1～10摩尔份。发明的高稳定性玻璃光纤具有对温度不敏感、热膨胀系数低的优点，且其衰减系数低、抗拉强度高，能满足使用需求；本发明的玻璃光纤具具有优异的热稳定性和综合性能，具有很好的市场应用前景。

一种氟磷酸盐玻璃光纤及其制备方法-202010033156.5
发明人：刘永;杜明 -专利权人：苏州众为光电有限公司
申请日： 2020-01-13 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明公开了一种氟磷酸盐玻璃光纤其制备方法，该光纤包括纤芯和包层管，所述纤芯的成分按摩尔份数包括：Al(PO3)330～50摩尔份；Ba(PO3)215～40摩尔份；TeO20.5～2摩尔份；SnO21～10摩尔份；ZrO20.5～15摩尔份；CaO0.5～15摩尔份；LiF21～10摩尔份；CaF25～20摩尔份；SrF21～10摩尔份；FeO0.5～10摩尔份；Fe2O30.5～10摩尔份。本发明的氟磷酸盐玻璃光纤热膨胀系数低、衰减系数低、抗拉强度高，能适应温度变化大的环境下的使用，具有很好的市场应用前景。

一种基于Ho3+-202210199634.9
发明人：王鹏飞;王顺宾;徐昌骏 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-03-02 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明所属中红外光纤激光器领域，涉及一种基于Ho3+/Pr3+共掺的ZBYA玻璃光纤及其激光器，包括沿同一光路以此设置的泵浦源、聚焦透镜、二向色镜、增益光纤。泵浦源出射的泵浦光通过聚焦透镜耦合到增益光纤当中，二向色镜与光纤尾端的菲涅尔反射组成谐振腔实现高功率的中红外激光。本发明通过采用新型的氟化锆基玻璃光纤(ZBYA)作为光纤激光器的增益光纤，解决了传统氟化锆基光纤易潮解，易损坏的问题，能够实现高效的激光输出。适用于塑料切割，激光手术以及大气环境检测等领域的应用。

纤维光学板、闪烁体面板、放射线检测器、电子显微镜、X射线屏蔽方法和电子射线屏蔽方法-202080068338.4
发明人：中山智幸;酒井拓也;富田浩介;山本吉记 -专利权人：浜松光子学株式会社
申请日： 2020-08-31 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： C03C13/04
摘要：纤维光学板122包括多个芯玻璃122a、包覆芯玻璃122a的包层玻璃122b、配置在多个芯玻璃122a间的吸光体玻璃122c，其中，芯玻璃122a中的TiO2的含有量为7质量％以下，芯玻璃122a中的B2O3的含有量为15质量％以上，芯玻璃122a中的WO3的含有量大于0质量％。

一种用作增益介质的掺铋多组分玻璃光纤及其制备方法-202210087638.8
发明人：周时凤;张珂;李学良;黄晓怡;邱建荣 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： C03C13/04
摘要：本发明属于增益光纤的技术领域，公开了一种用作增益介质的掺铋多组分玻璃光纤及其制备方法。方法：将原料进行熔融，浇注，退火，冷却，加工成纤芯玻璃棒，并置于中空的包层中，制成预制棒；然后将预制棒拉制成光纤。所述掺铋多组分玻璃光纤由纤芯和包层组成；纤芯，主要由以下按摩尔百分比计的原料制备而成：GeO2：10～40％，Al2O3：20～30％，MgO：8～20％，Bi2O3：0.3～1％，余量为SiO2。本发明的玻璃光纤具有铋掺杂浓度高、光纤放大自发辐射效应明显等特点，可覆盖1.1μm～1.5μm近红外波段；能与商业石英光纤进行熔接。本发明的掺铋多组分玻璃光纤用作光放大器及光纤激光器中的增益介质。

专利分类

C 化学；冶金

C03 玻璃；矿棉或渣棉
C03C 玻璃、釉或搪瓷釉的化学成分；玻璃的表面处理；由玻璃、矿物或矿渣制成的纤维或细丝的表面处理；玻璃与玻璃或与其他材料的接合
C03C13-00 玻璃纤维或细丝的成分
C03C13-02 .含钛或锆的化合物
C03C13-04 .光学纤维，例如芯和包层纤维的组成
C03C13-06 .矿物纤维，例如矿渣棉、矿物棉、岩棉

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[发明专利]2至5微米波段内的低损耗高强度全玻璃光纤及制备方法有效

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