溶胶-凝胶法制备Al3+、Yb3+掺杂石英光纤纤芯的研究
来源期刊:无机材料学报2014年第4期
论文作者:楼风光 王世凯 王孟 冯素雅 于春雷 胡丽丽
文章页码:393 - 398
关键词:溶胶-凝胶法;SiO2粉体;均匀性;Yb3+,Al3+掺杂石英玻璃纤芯;Yb3+光谱性质;
摘 要:以正硅酸乙酯、氯化铝和氯化镱为前驱体,用溶胶-凝胶法制备了Al3+、Yb3+掺杂石英光纤纤芯。采用ICP-AES分析发现:碱催化的掺杂硅凝胶上下层组分存在较大差异,酸催化条件能够消除组分差异。将酸催化溶胶经凝胶化、热处理、玻璃化、光学加工,获得了φ2.5 mm×50 mm的芯棒。测试2 mm厚芯棒玻璃的光谱和荧光寿命,1020 nm的荧光寿命为896μs,羟基含量为0.4×10-6,并通过显微拉曼光谱分析玻璃结构。采用管棒法制备预制棒,2000℃高温拉制了Al3+、Yb3+掺杂单包层石英光纤。用光纤折射率分布测试仪测得纤芯折射率波动Δn小于2×10-4,表明纤芯具有良好的光学均匀性。本研究结果提供了一种大模场掺镱石英光纤纤芯材料的制备方法,并为溶胶-凝胶法制备均匀多组分材料的研究提供了理论参考。
楼风光1,2,王世凯1,2,王孟1,冯素雅1,于春雷1,胡丽丽1
1. 中国科学院上海光学精密机械研究所2. 中国科学院大学
摘 要:以正硅酸乙酯、氯化铝和氯化镱为前驱体,用溶胶-凝胶法制备了Al3+、Yb3+掺杂石英光纤纤芯。采用ICP-AES分析发现:碱催化的掺杂硅凝胶上下层组分存在较大差异,酸催化条件能够消除组分差异。将酸催化溶胶经凝胶化、热处理、玻璃化、光学加工,获得了φ2.5 mm×50 mm的芯棒。测试2 mm厚芯棒玻璃的光谱和荧光寿命,1020 nm的荧光寿命为896μs,羟基含量为0.4×10-6,并通过显微拉曼光谱分析玻璃结构。采用管棒法制备预制棒,2000℃高温拉制了Al3+、Yb3+掺杂单包层石英光纤。用光纤折射率分布测试仪测得纤芯折射率波动Δn小于2×10-4,表明纤芯具有良好的光学均匀性。本研究结果提供了一种大模场掺镱石英光纤纤芯材料的制备方法,并为溶胶-凝胶法制备均匀多组分材料的研究提供了理论参考。
关键词:溶胶-凝胶法;SiO2粉体;均匀性;Yb3+,Al3+掺杂石英玻璃纤芯;Yb3+光谱性质;