[发明专利]一种用于制作高功率宽带光纤放大器的掺铒氟碲酸盐玻璃光纤

说明书

本发明公开了一种用于制作高功率宽带光纤放大器的掺铒氟碲酸盐玻璃光纤，包括光纤纤芯和光纤包层，其中，所述的光纤纤芯是由掺铒氟碲酸盐玻璃构成，所述的掺铒氟碲酸盐玻璃按照如下摩尔百分比组成：TeO₂：40‑90，BaF₂：0‑60，Y₂O₃：0‑14.99，Er₂O₃：0.01‑10，Yb₂O₃：0‑10，所述的光纤包层是由氟碲酸盐构成，氟碲酸盐按照如下摩尔百分比组成：TeO₂：40‑90，BaF₂：0‑60，Y₂O₃：0‑15。本发明的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。本发明中所使用的氟碲酸盐玻璃具有较强的抗潮解能力，宽的铒离子发射带宽和较高的玻璃转变温度，这使得该光纤可用于制作高功率宽带光纤放大器。

技术领域

本发明涉及一种掺铒特种玻璃光纤，特别是一种具有高抗水能力的掺铒氟碲酸盐玻璃光纤，该光纤可用于制作高功率宽带光纤放大器。

背景技术

光纤通信具有容量大、传输距离长、抗电磁干扰能力好、信号串扰小、保密性能好等优点，使得其成为当今社会“信息高速公路”的重要支柱。近年来，随着物联网、云计算等新兴业务的高速发展，通信信息交换的总量剧增，宽频通讯的需求量愈来愈大。这对光纤通讯系统中的关键元器件—光纤放大器的工作带宽提出了更高的要求。另外，光纤通信网络常铺设于地下、水底等潮湿环境中，虽然有防潮防水系统的保护，仍需系统中的所有元器件都具有较好的防潮抗水能力，以保证整个光通信网络的长期稳定运转。

光纤放大器的工作带宽主要受限于工作介质的增益带宽。与传统的掺铒石英光纤相比，掺铒碲酸盐玻璃光纤具有更宽的增益带宽，是一种研制宽带光放大器的潜在工作介质。但是以往报道的掺铒碲酸盐玻璃光纤基质材料中往往含有Li⁺，Na⁺等碱金属离子，这会降低玻璃的抗水性，进而影响其在光通信网络中的应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种具有较好抗潮解功能的掺铒氟碲酸盐玻璃光纤，同时具有增益带宽宽和损伤阈值高的特点，用于制作高功率宽带光纤放大器。该光纤用棒管法制备而成，其基质材料具有较高的抗潮解功能和玻璃转变温度，该光纤为全固态结构，可为单包层或双包层结构，稀土离子掺杂可为铒单掺或铒镱共掺。利用这种光纤作为增益介质，可获得工作带宽覆盖1470～1660nm的高功率宽带光放大器。

本发明通过如下技术方案实现的：

如图1所示，一种用于制作高功率宽带光纤放大器的掺铒氟碲酸盐玻璃光纤，包括光纤纤芯和光纤包层，其中，所述的光纤纤芯是由掺铒氟碲酸盐玻璃构成，所述的掺铒氟碲酸盐玻璃按照如下摩尔百分比组成：

所述的光纤包层是由氟碲酸盐构成，氟碲酸盐按照如下摩尔百分比组成：

进一步地，所述的光纤包层包括内包层和外包层，其中，所述的内包层及外包层均由氟碲酸盐构成，氟碲酸盐按照如下摩尔百分比组成：

进一步地，所述的光纤纤芯的直径为5～15μm，所述的内包层的厚度为0～58μm，所述的外包层的厚度为2～60μm。

一种用于制作高功率宽带光纤放大器的掺铒氟碲酸盐玻璃光纤的制备方法，具体步骤如下：

1、分别选择用作纤芯和包层玻璃的组分，按照相应的摩尔百分比计算并称取各原料，研磨均匀成混合料；