[发明专利]一种掺镱光纤

权利要求书

1.一种掺镱光纤，包括纤芯(1)，其特征在于：所述纤芯(1)由内到外依次包括圆形的中心芯区(10)、以及至少三个与所述中心芯区(10)同心设置的环形掺杂芯区，且相邻两个所述环形掺杂芯区之间均设有一环形纤芯包层，位于最外侧的环形掺杂芯区的镱离子浓度小于所述中心芯区(10)的镱离子浓度，其余所有的环形掺杂芯区的镱离子浓度由内到外依次增加，同时，位于最内侧的环形掺杂芯区的镱离子浓度大于所述中心芯区(10)的镱离子浓度。

2.如权利要求1所述的掺镱光纤，其特征在于：三个所述环形掺杂芯区由内到外依次为第一环形掺杂芯区(11)、第二环形掺杂芯区(13)和第三环形掺杂芯区(15)，位于所述第一环形掺杂芯区(11)和第二环形掺杂芯区(13)之间的环形纤芯包层为第一环形纤芯包层(12)，位于所述第二环形掺杂芯区(13)和第三环形掺杂芯区(15)之间的环形纤芯包层为第二环形纤芯包层(14)。

3.如权利要求2所述的掺镱光纤，其特征在于：所述中心芯区(10)的镱离子浓度为p1，所述第一环形掺杂芯区(11)的镱离子浓度p2＝(1+m1)*p1，其中m1取值范围为5.0％～10.0％，所述第二环形掺杂芯区(13)的镱离子浓度p3＝(1+m2)*p1，其中m2取值范围为8.0％～16.0％，所述第三环形掺杂芯区(15)的镱离子浓度p4＝(1-m3)*p1，其中m3取值范围为10.0％～15.0％。

4.如权利要求2所述的掺镱光纤，其特征在于：所述中心芯区(10)的直径为d1，所述第一环形掺杂芯区(11)的厚度x1＝a1*d1，所述第二环形掺杂芯区(13)的厚度x2＝a2*d1，所述第三环形掺杂芯区(15)的厚度x3＝a3*d1，其中a1取值范围为46％～48％，a2取值范围为45％～47％，a3取值范围为44％～46％，所述第一环形纤芯包层(12)的厚度h1＝b1*x1，所述第二环形纤芯包层(14)的厚度h2＝b2*x2，其中b1取值范围为33％～36％，b2取值范围为22％～25％。

5.如权利要求2所述的掺镱光纤，其特征在于：所述光纤还包括依次设于所述纤芯(1)外的石英包层(2)、内涂层(3)和外涂层(4)。

6.如权利要求5所述的掺镱光纤，其特征在于：所述石英包层(2)的折射率为n，所述中心芯区(10)相对所述石英包层(2)的折射率为△n1，所述第一环形掺杂芯区(11)相对所述石英包层(2)的折射率为△n2，所述第一环形纤芯包层(12)相对所述石英包层(2)的折射率为△n3，所述第二环形掺杂芯区(13)相对所述石英包层(2)的折射率为△n4，所述第二环形纤芯包层(14)相对所述石英包层(2)的折射率为△n5，所述第三环形掺杂芯区(15)相对所述石英包层(2)的折射率为△n6，其中△n2＝(1+n1)*△n1，△n3＝c1*△n2，△n4＝(1+n2)*△n1，△n5＝c2*△n4，△n6＝(1-n3)*△n1，n1的取值范围为5％-8％，n2的取值范围为6％-10％，n3的取值范围为8％-12％，c1的取值范围为45％-48％、c2的取值范围为44％-47％。

7.如权利要求5所述的掺镱光纤，其特征在于：所述石英包层(2)横截面为中心对称的十六边形，所述十六边形由八条长边和八条短边交替连接而成。

8.如权利要求7所述的掺镱光纤，其特征在于：八条所述长边的延长线相互交叉后可围合成一正八边形，所述正八边形的边长长度为L₀，所述十六边形的短边长度为L₁，L₁：L₀＝1:6～1:8。

9.如权利要求5所述的掺镱光纤，其特征在于：所述内涂层(3)的折射率范围为1.360～1.379，所述外涂层(4)的折射率范围为1.483～1.531。

10.如权利要求7所述的掺镱光纤，其特征在于：所述纤芯(1)的直径范围27.5um～32.5um，所述石英包层(2)相对两长边的距离范围为245um～255um，所述外涂层(4)的直径范围为380.0um～420.0um，所述纤芯(1)和石英包层(2)的同心度不大于3.0um，所述纤芯(1)数值孔径范围为0.050～0.070，所述石英包层(2)数值孔径大于等于0.46。