[发明专利]一种近红外波段宽带发射稀土掺杂铋酸盐光纤玻璃及其制备方法

说明书

本发明提供了一种近红外波段宽带发射稀土掺杂铋酸盐光纤玻璃及其制备方法，其解决了现有对于给定的玻璃基质，在单一泵浦光的激励下，得到的近红外波段光谱存在着放大带宽范围小或增益范围存在局限性的技术问题，按照摩尔百分比，该铋酸盐光纤玻璃包括以下原材料：74～75mol％的Bi₂O₃，19～20mol％的B₂O₃，4～5mol％的Na₂O，0.3～0.5mol％的Er₂O₃，0.8～1.2mol％的Yb₂O₃，0.2～0.4mol％的Pr₆O₁₁，本发明还公开了近红外波段宽带发射稀土掺杂铋酸盐光纤玻璃的制备方法，可广泛应用于光纤通信材料领域。

技术领域

本申请属于光纤通信材料领域，具体涉及一种近红外波段宽带发射稀土掺杂铋酸盐光纤玻璃及其制备方法。

背景技术

掺稀土光纤放大器是目前研究最为成熟、应用最为广泛的一种光放大器，它是利用掺杂在光放大器传输介质中稀土离子的能级跃迁，将激光二极管(LD)泵浦的光能量转化到信号光上，实现对信号光的放大功能。掺杂不同稀土离子可以实现不同波段光信号的放大。其中，掺铒光纤放大器工作波长位于C波段(1530～1565nm)，它对应光纤的最低损耗区，这个波段最早被应用于光纤通信。而对于已铺设的G.652光纤而言，其零点色散在1.3μm附近，色散影响小，不需要采用色散补偿技术，可以节约大量投资。因此，近年来，众学者和研究人员提出通过将稀土离子Er³⁺、Pr³⁺、Ho³⁺和Tm³⁺等几种离子单掺或共掺的形式来获得不同波段的近红外波段宽带发射。然而对于给定的玻璃基质，在单一泵浦光的激励下，目前得到的近红外波段光谱存在着放大带宽范围小或增益范围存在局限性的现象，导致其放大范围不能覆盖光信号传输的最低损耗区(1.5μm)和零色散区(1.3μm)，这些也都限制了掺稀土玻璃在光纤通信中的应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种近红外波段宽带发射稀土掺杂铋酸盐光纤玻璃及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种近红外波段宽带发射稀土掺杂铋酸盐光纤玻璃，按照摩尔百分比，其包括以下原材料：74～75mol％的Bi₂O₃，19～20mol％的B₂O₃，4～5mol％的Na₂O，0.3～0.5mol％的Er₂O₃，0.8～1.2mol％的Yb₂O₃，0.2～0.4mol％的Pr₆O₁₁。

优选的，按照摩尔百分比，其包括以下原材料：75mol％的Bi₂O₃，19mol％的B₂O₃，4.4mol％的Na₂O，0.3mol％的Er₂O₃，1.0mol％的Yb₂O₃，0.3mol％的Pr₆O₁₁。

优选的，按照摩尔百分比，其包括以下原材料：74mol％的Bi₂O₃，20mol％的B₂O₃，4mol％的Na₂O，0.4mol％的Er₂O₃，1.2mol％的Yb₂O₃，0.4mol％的Pr₆O₁₁。