[发明专利]一种中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤，其特征在于，化学组成为(Tm_xHo_yRe_z)₂O₃，其中，x＝0.001～20at％，y＝0.001～50at％，z＝1-x-y；Re³⁺为不同于Tm³⁺和Ho³⁺的稀土离子。

2.根据权利要求1所述的中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤，其特征在于，所述Re³⁺包括Y³⁺、Sc³⁺、Lu³⁺、Gd³⁺和La³⁺中的至少一种。

3.权利要求1或2所述中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤的化学组成配料，并将各初始原料混合，得到混合原料；

(2)利用所述步骤(1)中混合原料制备得到多晶料棒；

(3)采用激光加热基座法，利用所述步骤(2)中多晶料棒制备得到中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中具体是采用固相法或液相法，利用所述混合原料制备得到多晶料棒。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述固相法包括：

将混合原料依次进行压制和烧结，得到多晶料棒。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述液相法包括：

将混合原料溶解于酸性试剂中，利用碱性试剂对所得原料酸性溶液进行共沉淀，将所得沉淀物依次进行洗涤、干燥、压制和烧结，得到多晶料棒。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中激光加热基座法的操作条件包括：提拉速度为0.05～2mm/min，给料速度为0.02～1mm/min。

8.权利要求1或2所述中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤或权利要求3～7任一项所述制备方法制备得到的中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤作为3.2～4.3μm波段中红外激光增益材料的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：

采用激光波长为765～825nm的半导体激光器作为泵浦源，对所述中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤进行泵浦，实现3.2～4.3μm波段中红外激光输出。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述中红外铥钬共掺倍半氧化物激光单晶光纤在使用前进行退火处理，所述退火处理的温度为1400～1600℃，保温时间为40～72h。