[发明专利]一种抑制有源光纤中光子暗化效应的方法

权利要求书

1.一种抑制有源光纤中光子暗化效应的方法，其特征在于，通过向光纤的纤芯中掺杂包含碱性金属离子的共掺杂剂，从而抑制光子暗化效应；

所述纤芯以二氧化硅为基质，所述纤芯中包含至少一种有源离子以及共掺杂剂，其中有源离子为原子序数为57~71 的稀土离子，所述共掺杂剂包含铝离子和碱性金属离子；所述碱性金属离子为钠离子；所述有源离子为镱离子；

所述纤芯中有源离子的摩尔含量为1000ppm-16000ppm，所述有源离子与所述铝离子的摩尔比为1:0.5~1:5；所述有源离子与所述碱性金属离子的摩尔比为1:0.2~1:0.22；

通过在稀土掺杂有源光纤制作过程中，向光纤的纤芯中掺杂碱性金属离子钠离子，改变有源稀土离子周围的光学碱度从而改变其配位环境，抑制色心形成；同时所述碱性金属离子钠离子引入更多非桥氧，弥补氧缺陷相关色心，进一步抑制光子暗化效应；同时掺杂碱性金属离子钠离子还能够降低光子暗化附加损耗，而且对掺镱光纤的激光性能没有任何负面影响。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光纤的纤芯中有源离子的浓度分布为纤芯均匀掺杂、环形阶跃掺杂、环形渐变掺杂或圆形点阵掺杂。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述有源光纤的制作过程中，向纤芯中掺杂包含所述碱性金属离子的共掺杂剂。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将有源离子和包含碱性金属离子的共掺杂剂以液相形式掺入所述纤芯中。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以液相形式掺入具体为：将沉积包层和芯层后的反应管竖直放置，将含有有源离子和共掺杂剂的离子的混合溶液自上而下注入具有疏松多孔结构的芯层中，使溶液均匀分布在芯层中。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

（1）对纯石英反应管的内壁进行腐蚀抛光处理以后，采用正向沉积方式先后沉积包层和芯层，得到沉积包层和芯层后的反应管，其中芯层具有疏松多孔的结构；

（2）将步骤（1）获得的沉积包层和芯层后的反应管竖直放置，将含有有源离子和共掺杂剂离子的混合溶液自上而下注入步骤（1）所述的具有疏松多孔结构的芯层中；所述共掺杂剂离子包含铝离子和碱性金属离子；

（3）将掺杂后的反应管烘干并进行玻璃化处理，缩棒得到光纤预制棒，然后将所述光纤预制棒进行拉丝制成有源光纤。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述混合溶液自上而下以2~20毫升/分钟的速度注入步骤（1）所述的具有疏松多孔结构的芯层中。