[发明专利]一种有源光纤及其制备方法

权利要求书

1.一种有源光纤，其特征在于，由内至外依次包括纤芯、内包层、内涂层和外涂层；

所述纤芯包括二氧化硅基质以及掺杂于所述二氧化硅基质中的稀土元素；所述纤芯的截面为圆形；

所述内包层从内至外依次包括第一二氧化硅基质层、环形区域层和第二二氧化硅基质层；所述环形区域层包括二氧化硅基质以及掺杂于所述二氧化硅基质中的氟和/或磷；所述内包层的截面为圆形；

所述纤芯的折射率为n₁，所述内包层的折射率为n₂，所述环形区域层的折射率为n₃；所述内涂层的折射率为n₄，所述外涂层的折射率为n₅，其中，n₅n₁n₂n₃n₄。

2.根据权利要求1所述的有源光纤，其特征在于，所述纤芯的直径为5～50μm；所述纤芯的数值孔径为0.03～0.09。

3.根据权利要求1所述的有源光纤，其特征在于，所述稀土元素包括镱、铒、铥和钬中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的有源光纤，其特征在于，包含以下特征(1)～(4)中的至少一种：

(1)所述内包层的直径为80～900μm；

(2)所述环形区域层的厚度为10～50μm；

(3)所述第一二氧化硅基质层的厚度为10～300μm；

(4)所述第二二氧化硅基质层的厚度为17～325μm。

5.根据权利要求1所述的有源光纤，其特征在于，包含以下特征(1)～(4)中的至少一种：

(1)所述内涂层包括低折射率聚合物；

(2)所述内涂层的厚度为50～100μm；

(3)所述外涂层包括高折射率聚合物；

(4)所述外涂层的厚度为50～100μm。

6.根据权利要求5所述的有源光纤，其特征在于，所述n₄为1.30～1.40；所述n₅为1.50～1.70。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的有源光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在第一石英管的内表面沉积稀土元素，烧结后形成纤芯棒；

在第二石英管的内表面沉积氟和/或磷，形成环形区域层；在所述环形区域层的表面沉积二氧化硅层，形成内包层套管；

将所述纤芯棒插入所述内包层套管中形成装配体，将所述装配体进行热处理得到预制棒；将所述预制棒拉丝后，依次涂覆内涂层和外涂层。

8.根据权利要求7所述的有源光纤的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为1800～2100℃。

9.根据权利要求7所述的有源光纤的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为2000～2300℃。

10.根据权利要求7所述的有源光纤的制备方法，其特征在于，所述热处理具体包括：将所述装配体的一端熔融烧结后置于MCVD卡盘内，另一端抽真空，再进行所述热处理。