[发明专利]高均匀性、低折射率F-Yb掺杂石英芯棒玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种高均匀性、低折射率的F-Yb掺杂石英芯棒玻璃，特征在于，其组分为：Yb₂O₃:0.05～0.14mol％，Al₂O₃：0.5～1.2mol％，P₂O₅ 0.1～0.2mol％，其余成分为SiO₂，F含量采用外加的形式，F/Si＝1.5～4wt％，且Yb₂O₃、Al₂O₃、P₂O₅的含量满足下式：

(n_Al-n_P)/n_Yb≥6

其中，n为各相应物质的摩尔百分比。

2.一种权利要求1所述的高均匀性、低折射率的F-Yb掺杂石英芯棒玻璃的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)按选定的摩尔百分比称量原材料，SiO₂由硅醇盐引入，Yb₂O₃由六水合氯化镱或者硝酸镱引入，Al₂O₃由六水合氯化铝引入，P₂O₅由磷酸引入，F由氟化铵或者氟硅酸铵引入；

2)将硅醇盐：水：有机溶剂＝1：2～10：4～20的摩尔比例计算称取原料，配置成混合溶液，然后将所述六水合氯化镱或者硝酸镱、六水合氯化铝、磷酸依次加入所述的混合溶液中，搅拌1～5h后，再加入氟化铵或者氟硅酸铵，在室温下继续搅拌1～10小时，获得Al-P-F-Yb掺杂的透明SiO₂溶胶液；

3)将步骤2)得到的SiO₂溶胶液封装到高压釜内，将高压釜放入烘箱中，在80～100℃的条件下水热处理3～10小时，得到凝胶块体；

4)将步骤3)得到的凝胶块体置于真空冷冻干燥机中，在-10～-40℃的低温下冻结成坚硬固态，然后在真空2～10Pa的条件下使水分、有机物不经液态直接升华成气态得到粉体；

5)将步骤4)得到的粉体在管式炉中100～300℃通氧加热3～5小时，得到完全干燥的掺杂粉体；

6)将步骤5)得到的掺杂粉体进行常规的高温真空熔融，得到块体Al-P-F-Yb掺杂的石英芯棒玻璃。

3.根据权利要求2所述的高均匀性、低折射率的F-Yb掺杂石英芯棒玻璃的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为乙醇或甲醇。