[发明专利]一种含银纳米颗粒的Er3+/Ce3+/Yb3+三掺的碲酸盐玻璃及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含银纳米颗粒的Er³⁺/Ce³⁺/Yb³⁺三掺的碲酸盐玻璃及其制备方法，该玻璃的摩尔百分比组分为：65～75mol％的TeO₂、5～10mol％的Bi₂O₃、10～20mol％的ZnO、5～10mol％的Na₂O、0.1～1.0mol％的Er₂O₃、0.1～1.0mol％的Ce₂O₃、0.4～2.0mol％的Yb₂O₃、0.1～1.0mol％的AgNO₃；优点是以氧化碲为主要组分，加入氧化铋、氧化锌及氧化钠，提高玻璃的形成能力和物化稳定性；采用稀土Er³⁺、Ce³⁺及Yb³⁺离子三掺方式，充分利用稀土离子间的敏化作用提高商用980nm波长半导体激光二极管泵浦下稀土Er³⁺离子的发光效率；利用银纳米颗粒的局域场增强效应提高掺杂Er³⁺离子1.55μm近红外波段的荧光发射强度。

技术领域

本发明涉及一种用于光纤放大器的玻璃及其制备技术，尤其是涉及一种近红外波段荧光增强的含银纳米颗粒的Er³⁺/Ce³⁺/Yb³⁺三掺的碲酸盐玻璃及其制备方法。

背景技术

掺铒(Er³⁺)光纤放大器(EDFA，Erbium-doped Optical Fiber Amplifier)是当前密集波分复用(DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing)系统及未来高速系统、全光网络中不可或缺的光信号放大器件。随着大数据、云计算、物联网、移动互联网为代表的新一代信息技术的广泛应用，迫切需要发展具有高信号增益能够工作于光纤通讯窗口(1.2～1.7μm)的宽带光纤放大器。

稀土Er³⁺离子掺杂碲酸盐玻璃作为第三通讯窗口(～1.55μm)的激光增益介质已引起人们的广泛关注。相对于传统石英玻璃，碲酸盐玻璃的最大特点在于掺杂Er³⁺离子在1.55μm波段处具有更大的受激发射截面，以及对稀土Er³⁺离子具有更好的溶解性，非常适合作为C+L波段(1530～1610nm)宽带、紧凑型掺Er³⁺光纤放大器的基质材料。