[发明专利]光纤及其制备方法、光纤放大器、光纤激光器

权利要求书

1.一种光纤，其特征在于，所述光纤包括：纤芯层，包覆在所述纤芯层外侧的内包层，以及包覆在所述内包层外侧的外包层；

所述内包层包括第一基体以及掺杂在所述第一基体内的第一掺杂离子；

所述纤芯层包括第二基体以及掺杂在所述第二基体内的第二掺杂离子；

其中，所述第一掺杂离子包括铋离子，所述第二掺杂离子包括铒离子和镱离子；

所述内包层和所述纤芯层在纵截面的正投影均为多边形，所述纵截面垂直于所述光纤的轴线，所述多边形的每条边均为弧形；

所述外包层至少包括石英管，所述内包层和所述纤芯层是在所述石英管的内壁经过刻蚀之后形成的，且刻蚀后的所述石英管内部的通孔在所述纵截面的正投影为多边形。

2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，

所述铋离子的重量百分比的范围为0.5％至5％，所述铒离子的重量百分比的范围为1％至8％，所述镱离子的重量百分比的范围为1％至2％。

3.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述第一掺杂离子还包括铝离子，所述第二掺杂离子还包括铝离子；

所述光纤中铝离子的重量百分比的范围为2％至10％。

4.根据权利要求1至3任一所述的光纤，其特征在于，制成所述第一基体的材料包括氧化锗、氧化硅以及五氧化二磷，制成所述第二基体的材料包括氧化锗、氧化硅以及五氧化二磷；

所述光纤中磷离子的重量百分比的范围为2％至10％。

5.一种光纤的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

对至少两种掺杂离子的固态前驱体分别进行加热，得到每种所述掺杂离子的前驱体气源；

向石英管内通入所述至少两种掺杂离子中第一掺杂离子的前驱体气源，以及第一基体气源，采用等离子体增强化学气相沉积工艺在所述石英管内形成内包层；

向所述石英管内通入所述至少两种掺杂离子中第二掺杂离子的前驱体气源，以及第二基体气源，采用等离子体增强化学气相沉积工艺在所述内包层内形成纤芯层；

对形成有所述内包层和所述纤芯层的所述石英管进行处理，得到光纤；

在所述向石英管内通入所述至少两种掺杂离子中第一掺杂离子的前驱体气源之前，所述方法还包括：

刻蚀所述石英管的内壁，使所述石英管内部的通孔在纵截面的正投影为多边形，所述纵截面垂直于所述石英管的轴线。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

所述向石英管内通入所述至少两种掺杂离子中第一掺杂离子的前驱体气源，包括：

向用于加热所述第一掺杂离子的固态前驱体的蒸发设备通入惰性气体，使所述惰性气体将所述第一掺杂离子的前驱体气源载送入所述石英管；

所述向所述石英管内通入所述至少两种掺杂离子中第二掺杂离子的前驱体气源，包括：

向用于加热所述第二掺杂离子的固态前驱体的蒸发设备通入惰性气体，使所述惰性气体将所述第二掺杂离子的前驱体气源载送入所述石英管。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂离子包括铋离子，所述第二掺杂离子包括铒离子和镱离子；

对所述铋离子的固态前驱体进行加热时的温度范围为200摄氏度至600摄氏度；

对所述铒离子的固态前驱体进行加热时的温度范围为200摄氏度至900摄氏度；

对所述镱离子的固态前驱体进行加热时的温度范围为200摄氏度至900摄氏度。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂离子还包括铝离子，所述第二掺杂离子还包括铝离子；

对所述铝离子的固态前驱体进行加热时的温度范围为200摄氏度至500摄氏度。