[发明专利]一种高增益的Tm3+

权利要求书

1.一种高增益的Tm³⁺/Ho³⁺共掺多组分锗酸盐玻璃单模光纤，其特征在于：单模光纤包层为多组分锗酸盐玻璃，纤芯为Tm³⁺/Ho³⁺共掺杂的多组分锗酸盐玻璃；所述纤芯和包层中的多组分锗酸盐玻璃均包括：BaO、Ga₂O₃、GeO₂、La₂O₃、Y₂O₃和Lu₂O₃组分；多组分锗酸盐玻璃中各氧化物组成的质量百分比为：BaO 5～10％、Ga₂O₃ 7～15％、La₂O₃ 5～10％、Y₂O₃ 1～5％、Lu₂O₃ 1～5％，余量为GeO₂。

2.根据权利要求1所述的一种高增益的Tm³⁺/Ho³⁺共掺多组分锗酸盐玻璃单模光纤，其特征在于：纤芯中的多组分锗酸盐玻璃掺有质量百分比为3～5％的Tm₂O₃和0.5～1.25％Ho₂O₃。

3.根据权利要求1所述的一种高增益的Tm³⁺/Ho³⁺共掺多组分锗酸盐玻璃单模光纤，其特征在于：纤芯中的多组分锗酸盐玻璃掺有质量百分比为5％的Tm₂O₃和1.25％Ho₂O₃。

4.根据权利要求1所述的一种高增益的Tm³⁺/Ho³⁺共掺多组分锗酸盐玻璃单模光纤，其特征在于：此单模光纤的截止波长为1.8μm，在2.05μm处的单位增益为3～3.5dB/cm之间。

5.制备权利要求1～4任一项所述一种高增益的Tm³⁺/Ho³⁺共掺多组分锗酸盐玻璃单模光纤的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)按各氧化物组成的质量百分比称取包层和纤芯玻璃原料，多组分锗酸盐玻璃包括：BaO 5～10％，Ga₂O₃ 7～15％，La₂O₃ 5～10％，Y₂O₃ 1～5％，Lu₂O₃ 1～5％，GeO₂余量；纤芯玻璃需掺有质量百分比为3～5％的Tm₂O₃和0.5～1.25％Ho₂O₃；

(2)分别熔制包层和纤芯玻璃；将称取的相应原料放入玛瑙研钵中充分混合，然后倒入刚玉坩埚中，在1350～1450℃进行熔制；熔制时间为5～7小时，熔制期间通O₂进行气氛保护，并通Cl₂进行除水，再经搅拌、均化、澄清，得到玻璃液，然后倒入预先加热的铜模具中成型，并迅速转至退火炉中进行精密退火；

(3)按照管棒法确定光纤预制棒的尺寸，然后采用机械冷加工熔制的块锗酸盐玻璃，芯棒和包层玻璃管都经物理和化学抛光；将芯棒进行一次拉丝得到纤芯细棒，然后将细棒和包层玻璃管组装成预制棒，在拉丝塔进行拉丝；拉丝过程中抽真空，排除纤芯和包层间隙中的空气。