雙包層鉺鐿共摻光纖的制備及其激光性能研究.pdf

1、隨著高速率光纖通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,在1530nm-1565nm波段,高功率光纖放大器(功率大于1W)在非線性信號(hào)處理、高速率光信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸方面,引起了廣泛的關(guān)注。最近,通過能量傳遞,用鐿離子敏化鉺離子,實(shí)現(xiàn)高功率信號(hào)輸出的雙包層鉺鐿共摻光纖放大器成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,利用改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法(MCVD,modified chemical vapor deposition)工藝,制備鉺鐿共摻光纖就成為了研究的重點(diǎn)。
　　本文,利用

2、MCVD工藝,結(jié)合無鋁的溶液摻雜技術(shù),并成功摸索了“反向沉積”工藝,制備出了高性能摻磷石英基的鉺鐿共摻光纖。詳細(xì)描述了EYDF預(yù)制棒制備及其光纖拉制工藝,系統(tǒng)地介紹了利用MCVD法結(jié)合反向沉積技術(shù)的工藝步驟。在纖芯中大量沉積磷這類高溫下極易蒸發(fā)的成分上,反向沉積技術(shù)表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢(shì)。研究表明,利用MCVD反向磷硅酸鹽沉積工藝,可以在纖芯中摻雜大量的P而避免Al2O3的引入,而且磷硅酸基質(zhì)的高聲子特性優(yōu)化了Er、Yb離子間的能量傳遞性能

3、,極大的抑制了Yb離子的寄生熒光。
　　最后,搭建了雙包層鉺鐿共摻光纖(EYDF,Er/Yb co-doped phosphosilicate fiber)激光器測(cè)試系統(tǒng),分析了光纖激光器的激光閾值和激光光譜特性,并研究了光纖長(zhǎng)度和稀土摻雜濃度對(duì)激光性能的影響,其中,EY08號(hào)光纖,在光纖長(zhǎng)度為4m時(shí),獲得了3.2W的最大功率輸出,斜率效率達(dá)30％。實(shí)驗(yàn)表明,在磷含量較低的情況下,必須適量稀土摻雜濃度,才能降低團(tuán)簇,保證好的激光特