【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于有源光纖，更具體地，涉及一種多包層有源光纖及其制備方法。
技術介紹
1、激光器的拉曼比(raman?ratio)通常指的是在光纖激光器中，由于受激拉曼散射(stimulated?raman?scattering,srs)效應，激光器輸出的信號光功率與產生的拉曼散射光(即斯托克斯光)功率之間的比值。這個比值是衡量激光器性能的一個重要參數，尤其是在高功率光纖激光器中，因為它關系到激光器的輸出功率和系統的可靠性。
2、拉曼比受光纖激光器中增益光纖的多種因素影響，包括光纖的有效模場面積、光纖長度、光纖折射率剖面結構設計等等。為了提高激光器的性能和可靠性，需要通過優化上述因素來控制和抑制srs效應，以保持高的拉曼比。高功率下，提高泵浦光的光束質量并抑制拉曼散射效應是一項技術挑戰，具有較大芯徑的有源光纖往往難以同時優化拉曼抑制比和光束質量。
技術實現思路
1、針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本專利技術提供了一種包層有源光纖及其制備方法，其目的在于，通過多層下陷包層，分別進行模式擾動和模式分離，即擾模和濾模，提高基模能量比的同時提高纖芯吸收效率，從而同時優化拉曼抑制比和光束質量，由此解決現有的雙包層有源光纖往往難以同時優化拉曼抑制比和光束質量的技術問題。
2、為實現上述目的，按照本專利技術的一個方面，提供了一種多包層有源光纖，其玻璃部分包括稀土離子摻雜纖芯和非圓形泵浦包層；
3、所述泵浦包層包括至少兩層低折射率下陷包層，其中最內側靠近纖芯的下陷
4、所述內下陷包層外側的na范圍在0-0.164；
5、所述外下陷包層內側的na范圍在0-0.164。
6、優選地，所述多包層有源光纖，其所述內下陷包層的折射率低于等于所述外下陷包層的折射率。
7、優選地，所述多包層有源光纖，其所述內下陷包層的摻f的含量為0.3-3mol％，厚度≥1um，優選1um-10um，更優選2um-5um。
8、優選地，所述多包層有源光纖，其所述外下陷包層的摻f的含量為0.3-3mol％，厚度≥1um，優選1um-10um，優選2um-5um。
9、優選地，所述多包層有源光纖，其所述內下陷包層與外下陷包層地折射率差在0.00139以內。
10、優選地，所述多包層有源光纖，其所述內下陷包層和/或所述外下陷包層為環形。
11、優選地，所述多包層有源光纖，其內下陷包層距離纖芯為10um-80um，優選30um-60um；外下陷包層與內下陷包層距離為10um-70um，優選10um-50um之間。
12、優選地，所述多包層有源光纖，其纖芯直徑范圍在10um-90um之間，na范圍在0.02-0.09之間，摻雜包含p2o5、yb2o3、al2o3、f、ce2o3，摻雜濃度p2o2在1-8mol％、yb2o3為0.05-1mol％、al2o3在1-5mol％、f為0.3-3mol％、ce2o3為0.1-1mol％，所述纖芯與所述內下陷包層之間為純石英層，所述外下限包層外側為純石英層。
13、優選地，所述多包層有源光纖，其優選地，所述多包層有源光纖，其述內下陷包層與外下陷包層之間包括純石英層；所述內下陷包層與外下陷包層之間包括一層或多層低折射率的中間下陷包層。
14、按照本專利技術的另一個方面，提供了所述的多包層有源光纖的制備方法，包括以下步驟：
15、(1)制作芯棒與包層套管：按照所述多包層有源光纖的剖面設計，采用改進的mcvd氣相沉積法或結合溶液法制作用于形成稀土離子摻雜纖芯的芯棒，采用pcvd法沉積制作用于形成包括至少兩層低折射率下陷包層的泵浦包層的包層套管，并將所述包層套管外輪廓機加工為非圓形，使所述芯棒外徑與所述包層套管內徑相匹配；
16、(2)套管拉絲：將所述芯棒插入所述包層套管制作套管，并進行拉絲得到所述有源光纖玻璃部分。
17、總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：
18、本專利技術提供的多包層有源光纖，通過外下陷包層與非圓形泵浦包層實現加強擾模，使更多的泵浦光進入內下陷包層，內下陷包層濾除高階模式，提高其內側基模能量占比，從而同時優化光束質量和拉曼抑制比，適合作為高功率激光器的增益介質。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種多包層有源光纖，其特征在于，其玻璃部分包括稀土離子摻雜纖芯和非圓形泵浦包層；
2.如權利要求1所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層的折射率低于等于所述外下陷包層的折射率。
3.如權利要求1或2所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層的摻F的含量為0.3-3mol％，厚度≥1um，優選1um-10um，更優選2um-5um。
4.如權利要求1或2所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述外下陷包層的摻F的含量為0.3-3mol％，厚度≥1um，優選1um-10um，優選2um-5um。
5.如權利要求1或2所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層與外下陷包層地折射率差在0.00139以內。
6.如權利要求1至5任意一項所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層和/或所述外下陷包層為環形。
7.如權利要求1所述的多包層有源光纖，其特征在于，內下陷包層距離纖芯為10um-80um，優選30um-60um；外下陷包層與內下陷包層距離為10um-70um，優選10um-50um之間
8.如權利要求1所述的多包層有源光纖，其特征在于，纖芯直徑范圍在10um-90um之間，NA范圍在0.02-0.09之間，摻雜包含P2O5、Yb2O3、Al2O3、F、Ce2O3，摻雜濃度P2O2在1-8mol％、Yb2O3為0.05-1mol％、Al2O3在1-5mol％、F為0.3-3mol％、Ce2O3為0.1-1mol％，所述纖芯與所述內下陷包層之間為純石英層，所述外下限包層外側為純石英層。
9.如權利要求1所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層與外下陷包層之間包括純石英層；所述內下陷包層與外下陷包層之間包括一層或多層低折射率的中間下陷包層。
10.如權利要求1至9任意一項所述的多包層有源光纖的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種多包層有源光纖，其特征在于，其玻璃部分包括稀土離子摻雜纖芯和非圓形泵浦包層；
2.如權利要求1所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層的折射率低于等于所述外下陷包層的折射率。
3.如權利要求1或2所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層的摻f的含量為0.3-3mol％，厚度≥1um，優選1um-10um，更優選2um-5um。
4.如權利要求1或2所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述外下陷包層的摻f的含量為0.3-3mol％，厚度≥1um，優選1um-10um，優選2um-5um。
5.如權利要求1或2所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層與外下陷包層地折射率差在0.00139以內。
6.如權利要求1至5任意一項所述的多包層有源光纖，其特征在于，所述內下陷包層和/或所述外下陷包層為環形。
7.如權利要求1所述的多包層有源光纖，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉天應，徐祖應，孟悅，黎宇，孫朗，
申請(專利權)人：長飛光坊武漢科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。