[发明专利]超大模面积偏磷酸盐光纤的组成及其制备方法

权利要求书

1.一种偏磷酸盐光纤的纤芯，它的配方按摩尔百分比计含有：

2.根据权利要求1所述的偏磷酸盐光纤的纤芯，其特征在于，所述的配方按摩尔百分比计含有：

3.根据权利要求2所述的偏磷酸盐光纤的纤芯，其特征在于，所述的配方按摩尔百分比计含有：

4.根据权利要求1至3任一所述的偏磷酸盐光纤的纤芯，其特征在于：所述的稀土氧化物是氧化镱、氧化铒、氧化钕或氧化铥，纯度大于99.99％。；所述氧化铝、氧化钾、氧化钡、氧化钙、氧化镁均以相应的偏磷酸盐形式引入，纯度大于99.6％。

5.一种偏磷酸盐光纤的包层，其特征在于，所述的配方按摩尔百分比计含有：

6.一种偏磷酸盐光纤的包层，其特征在于，所述的配方按摩尔百分比计含有：

7.一种制备超大模面积偏磷酸盐光纤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备纤芯预制棒

将原料混合均匀后逐次加入石英坩埚中加热，加热温度为850～900℃，加热时间为1.0～1.5h，然后再将熔融体倒入Pt埚中加热，加热温度为950～1050℃，加热时间为2.5～3.5h，期间向玻璃液中不断通入POCl₃，经搅拌、澄清、均化得到高温均化的玻璃液；温度降低至700～800℃后，将高温均化的玻璃液浇注于模具内，浇注完成后进行精密退火处理，退火温度为400～450℃，退火完成后再以1.5～2℃/min降温至室温，经处理得到偏磷酸盐光纤纤芯预制棒；

(2)制备包层预制棒

根据制备纤芯预制棒选定的原料确定包层预制棒的原料，将原料混合均匀后，依据步骤(1)制备纤芯预制棒的制备方法，制备包层预制棒；

(3)合成光纤

将对纤芯预制棒和包层预制棒进行套接、熔合、表面加工和拉丝处理，得到偏磷酸盐光纤。

8.根据权利要求7所述的制备偏磷酸盐光纤的方法，其特征在于：所述步骤(3)合成光纤的拉丝处理中，拉丝温度为500～540℃，进料速度为1～2mm/min，拉丝速度为5～10cm/min。

9.根据权利要求7或8所述的制备偏磷酸盐光纤的方法，其特征在于：所述步骤(1)制备增益纤芯预制棒时，先放入石英坩埚内由硅碳棒进行加热，加热温度为850～900℃，加热时间为1.0～1.5h；后放入Pt埚内由硅碳棒进行加热，加热温度为950～1050℃，加热时间为2.5～3.5h。

10.根据权利要求9所述的制备偏磷酸盐光纤的方法，其特征在于：所述步骤(1)制备增益纤芯预制棒时，不断通入POCl₃，以消除玻璃中的OH^-，提高Yb³⁺的荧光寿命。