上海光機所提出一種稀土高摻石英光纖制備新方案
近日,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所高功率激光單元技術(shù)實驗室提出了一種基于溶膠凝膠法結(jié)合石英管內(nèi)壁涂覆與熔融拉錐工藝的光纖制備新方案。研究團隊利用該方案,在高SiO2含量玻璃光纖中實現(xiàn)Yb3+離子高濃度摻雜。相關(guān)成果發(fā)表于《光學(xué)與激光技術(shù)》(Optics & Laser Technology)。
自20世紀(jì)90年代提出單頻激光這一概念以來,單頻激光技術(shù)不斷取得顯著進展,并且取得越來越廣泛的應(yīng)用。稀土摻雜單頻激光器通常要求高濃度的稀土離子摻雜。然而,高SiO2含量的玻璃基質(zhì)因其結(jié)構(gòu)特性難以實現(xiàn)稀土離子高摻,商用SiO2光纖中Yb3+離子的摻雜水平通常低于1wt%。 研究團隊提出的光纖制備新方案主要分為三個步驟:石英管內(nèi)壁涂覆、膜層的熱處理、二次熔融拉錐過程。利用該方案,團隊成功制備得到~1.03μm高SiO2含量玻璃有源光纖,Yb3+摻雜濃度高達5.7wt%,激光輸出的信噪比高達70dB。制得的光纖很容易與商用石英基無源光纖器件(如光纖光柵)熔接。 該方案克服了高SiO2含量玻璃光纖中Yb3+離子溶解率低的問題,有望應(yīng)用于制備短腔高增益石英基光纖。研究團隊指出,該方案中只要該組分溶膠能夠成功制備得到且具有良好的分散性,光纖的纖芯組成可以替換為任何高稀土摻雜組分。因此,該方案將對制備±1um、±1.5um甚至±2um石英基單頻種子激光器均具有參考意義。 (a)(b)(c)稀土高摻石英包層光纖的制備流程圖;(d)自制光纖與商用石英基無源光纖組件熔接的顯微拍圖;(e)激光輸出 相關(guān)研究得到國家自然科學(xué)基金和上海國際合作基金的支持。 原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2020.106425? |