[发明专利]一种高数值孔径全固态氟碲酸盐玻璃光纤、制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种高数值孔径全固态氟碲酸盐玻璃光纤、制备方法及其应用，属于特种玻璃光纤技术领域，包括纤芯和包层，其中，纤芯的材料为碲钡钇(TBY)，纤芯的直径为0.5‑100μm，其由TeO₂、BaF₂、Y₂O₃组成；包层材料为铝镁钙锶钡钇碲(AMCSBYT)，厚度为1‑200μm，其由AlF₃、MgF₂、CaF₂、SrF₂、BaF₂、YF₃、TeO₂组成。该基质玻璃在氮气保护的手套箱中熔制，以保证制得的玻璃样品中低的羟基含量，光纤由棒管法制备。制得的光纤具有较高的数值孔径，受限损耗较低。通过改变光纤芯径尺寸，可大范围调控光纤的色散与非线性。利用这种光纤作为非线性介质，可获得光谱带宽覆盖0.35～5.5μm、输出平均功率数十瓦的中红外超连续光源。

主权项

1.一种高数值孔径全固态氟碲酸盐玻璃光纤的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)、以碲钡钇(TBY)为芯、铝镁钙锶钡钇碲(AMCSBYT)为包层的复合玻璃芯棒的制备：称取10～20g的TBY混合料和10～30g的AMCSBYT混合料分别于900～1100℃融化成玻璃液，融化过程中在氮气保护的手套箱中进行，完全融化后澄清10～20分钟，通过连续浇注的方式将AMCSBYT玻璃液与TBY玻璃液先后注入预热至200～400℃的桶状模具中，随后移至已预热至300～500℃的马弗炉中保温3小时，再降至室温，得到以TBY为芯、AMCSBYT为包层的复合玻璃芯棒，经研磨抛光处理去除表面缺陷后，待用；(2)、AMCSBYT玻璃管的制备：取30～100g的AMCSBYT混合料于900～1100℃融化成玻璃液，完全融化后澄清40～50分钟，将玻璃液浇注预热至200～400℃的桶状模具中，经高速旋转，利用离心作用形成中空玻璃管，再放入300～500℃的管式电炉内，保持低速旋转下保温退火3小时，再降至室温，得到AMCSBYT玻璃管，经研磨抛光处理去除表面缺陷后，待用；(3)、将步骤(1)制备的复合玻璃芯棒置于光纤拉丝塔上拉制成外径1～4mm细棒，然后将细棒置于的AMCSBYT玻璃管中，拉制成高数值孔径全固态氟碲酸盐玻璃光纤；其中，复合玻璃芯棒的外径大小等于AMCSBYT玻璃管的内径大小。