[发明专利]粉体离子均匀掺杂石英棒的制备方法

摘要

本发明涉及一种粉体离子均匀掺杂石英棒的制备方法。包括沉积、溶液浸泡、脱水、烧实和高温熔缩步骤，溶液浸泡时将沉积有石英玻璃粉体的衬底管浸入含有金属离子的混合溶液中，并将浸入混合溶液的衬底管置于超声波中均化至少10min，超声波功率为30W到1000W；再经脱水、烧实和高温熔缩将衬底管和玻璃化石英玻璃粉体熔缩成透明实心的石英玻璃基质掺稀土预制棒。本发明溶液浸泡时采用超声波均化，超声波均化的不仅缩短了粉体吸收溶液的时间且微孔吸收金属溶液更充分，后续制得的预制棒芯区金属离子分布更均匀；本发明所制备的光纤预制棒结构均匀，表现为相应光纤的吸收谱线形平滑清晰。

主权项

一种粉体离子均匀掺杂石英棒的制备方法，其特征在于：包括沉积、溶液浸泡、脱水、烧实和高温熔缩步骤，先进行沉积：采用管内沉积法在石英玻璃衬底管内通入包括有四氯化硅和氧气的原料气体，在石英玻璃衬底管内壁表面先后形成内包层和芯层的石英玻璃粉体；沉积完毕后进行溶液浸泡：将沉积有石英玻璃粉体的衬底管浸入含有金属离子的混合溶液中，并将浸入混合溶液的衬底管置于超声波中均化至少10min，超声波功率为30W到1000W；溶液浸泡后进行脱水：包括去除衬底管石英玻璃粉体中的游离水，还包括去除该石英玻璃粉体中的化学结合水和羟基；再进行烧实：包括在1700℃到2000℃，向管内通入He和O₂使得石英玻璃粉体玻璃化，He流量为10sccm到100sccm，O₂流量为50sccm到500sccm；最后进行高温熔缩：在2000℃到2300℃，保持管内压力0.1 Bar到0.4Bar，Cl₂流量10sccm到30sccm，O₂流量50sccm到100sccm，将衬底管和玻璃化石英玻璃粉体熔缩成透明实心的石英玻璃基质掺杂预制棒。