[发明专利]镱离子掺杂的二氧化硅激光微球的制备方法

权利要求书

1.一种镱离子掺杂的二氧化硅激光微球的制备方法，其特征为：按摩尔数比例6:1:43分别称取一定摩尔量的原硅酸四乙酯、六甲基二硅氧烷、乙醇置于玻璃反应器中，在室温下，玻璃反应器密闭后置于搅拌器上初次搅拌，按与主材体积比，量取稀硝酸并置于一小玻璃瓶中，称取主材1%-2%摩尔的五水硝酸镱加入稀硝酸中并用超声助溶，等完全溶解后用滴管全部滴入此前的玻璃反应器中继续搅拌，充分搅拌后，置于烘箱中浓缩，直到能够用细玻璃棒拉出细丝即形成凝胶，用细玻璃棒轻轻插入凝胶，缓慢提起玻璃棒拉出长15-20cm的凝胶丝，置于长条形坩埚或平板形氧化铝板上，将载有凝胶丝的氧化铝板或坩埚置于程控炉中，逐渐加热至800-1000°C，保持10分钟后，自然冷却至室温，获得含镱离子掺杂的透明玻璃丝，将玻璃丝取出并置于直径1mm的玻璃毛细管中，露出5-10mm，将装有玻璃丝的毛细管固定在三维可调节的加工平台上，调节并固定二氧化碳激光器的光束焦点位置，微调平台位置，使玻璃丝露出的一端处于激光光束的焦点上，打开激光器并调节输出功率进行激光加工，玻璃丝的一端被加热熔化形成透明微球，得到带柄激光微球。

2.根据权利要求1所述的一种镱离子掺杂的二氧化硅激光微球的制备方法，其特征在于：均匀镱离子掺杂的激光微球的配方为：

主材：原硅酸四乙酯、六甲基二硅氧烷、乙醇，

辅材：PH值为1.0的硝酸、去离子水、五水硝酸镱，

主材摩尔配比：六甲基二硅氧烷:原硅酸四乙酯:乙醇=1:6:43，

辅材稀硝酸的摩尔配比：硝酸:去离子水=1:150，

主材与辅材体积比：28.57:1。

3.根据权利要求1所述的一种镱离子掺杂的二氧化硅激光微球的制备方法，其特征在于：采用溶胶-凝胶方法制备均匀镱离子掺杂的光纤，光纤直径可在20-120μm间调整；采用CO₂激光器加工得到均匀镱离子掺杂二氧化硅激光微球，其直径在50-160μm可控。

4.根据权利要求1所述的一种镱离子掺杂的二氧化硅激光微球的制备方法，其特征在于：初次搅拌时搅拌器以200-350转/分钟速度搅拌，搅拌时间为3-4小时，继续搅拌的时间为2-3小时。

5.根据权利要求1所述的一种镱离子掺杂的二氧化硅激光微球的制备方法，其特征在于：置于恒温烘箱中浓缩时的温度为60-80°C，时间为20-30小时，逐渐加热是按0.1-0.5°C/分钟的升温速度加热。

6.根据权利要求1所述的一种镱离子掺杂的二氧化硅激光微球的制备方法，其特征在于：激光加工的时间根据玻璃丝的直径不同，取值范围为5-9分钟。