稀土摻雜雙包層ZBLAN光纖
稀土摻雜雙包層光纖是制造高功率光纖激光器和光纖放大器的光纖。因?yàn)閆BLAN纖維具有的發(fā)射波段，如1.3μm，1.46μm和2.8μm，為新型設(shè)備的開發(fā)新設(shè)備的發(fā)展提供了可能。特別是使用Er摻雜DCF光纖研究2.9μm波段光纖激光器，已經(jīng)成為目前世界各地研究的熱點(diǎn)。采用我公司的光纖制造技術(shù)研制的六邊形光纖，具有更高的發(fā)射效率。
產(chǎn)品特點(diǎn)
* 適用波長(zhǎng)1.3μm，1.46μm，2.8μm，2.9μm
* 芯徑>2 μm
* NA 0.16, 0.21, 0.26
* 可摻雜元素Pr, Nd, Ho, Er,Dy, Tm, Yb等
■ Parameters for Custom DCFF
| Item | RE doped Double Cladding Fiber |
| Fiber Type | Double cladding fluoride fiber |
| Dopant | Pr, Nd, Ho, Er,Dy, Tm, Yb, others |
| Dopant concentration (ppm mol) | 500~50000 |
| Cladding shape | Circular Octagonal Rectangular |
| Core NA | 0.16, 0.21, 0.26 |
| Cladding NA | 0.5 |
| Cut-off Wavelength(µm) | <2.5 |
| Core Diameter(µm) | >2 |
| Cladding size(µm) | Circular:123/200/500 (diameter) Octagonal: 123/200/500 (diagonal length) Rectangular: 123/200/500 (diagonal length) |
| Coating Diameter(µm) | 460, 480, 600 |
| 2nd cladding thickness (µm) | >30 |
| 2nd cladding material | fluororesin |
| Coating Material | UV curable acrylate |
| Proof Test | 1.25cm, 2cm, 6cm Radius |
■背底損耗和發(fā)射波長(zhǎng)
通過(guò)選擇稀土元素和激發(fā)波長(zhǎng)，即可得到不同波長(zhǎng)的光發(fā)射。
盡管纖芯對(duì)長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域損耗較低，但是由于氟化紫外樹脂形成的第二包層吸收作用，導(dǎo)致1.7μm及其之后的長(zhǎng)波長(zhǎng)波段有更高的損耗。
ZBLAN光纖
氟化物光纖是由多種重金屬氟化物組成的復(fù)合玻璃光纖，根據(jù)材料組成的不同，氟化物光纖的種類也不同。氟化物光纖具有許多硅基光纖所不能實(shí)現(xiàn)的特性，如工作波長(zhǎng)范圍更寬，摻雜稀土元素時(shí)發(fā)射效率更高燈。
FiberLabs主要生產(chǎn)ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF ZBLAN光纖和AlF3基光纖(AlF3-BaF2-SrF2-CaF2-MgF2-YF3)。我們提供以下五種氟化物纖維作為我們的標(biāo)準(zhǔn)系列:
> 非摻雜單模ZBLAN光纖
> 非摻雜多模ZBLAN光纖
> 稀土摻雜單模ZBLAN光纖
> 稀土摻雜雙包層ZBLAN光纖
> 多模AlF3基光纖
■ZBLAN Glass Properties
| Optical | Transmissionrange | 0.35 ~4.0 μｍ |
| Refractive index(nd) | 1.50 | |
| Zeromaterial dispersion | 1.6 μm | |
| Thermal | Glass transitiontemperature (Tg) | 265 ℃ |
| Thermal expansion(α) | 200ｘ10-7 /℃ | |
| Thermal conductivity（k） | 0.628 W/m?K | |
| Specific heat（C） | 0.15 J/g.K | |
| Chemical | Water solubility(Dw) | 29.2ｗｔ％ |
| Acid solubility(Da) | 32ｗｔ％ | |
| Physical | Density(ρ） | 4.50g/cm3 |
| Nonlinear coefficient | 0.85×10-13esu | |
| Thermo-optic coefficient | -14.75×10-6/K | |
| Mechanical | Young’s modulus(E) | 53 GPa |
| Knoop hardness (HK) | 2.2 GPa | |
| Poisson’s ratio（σ） | 0.31 |
ZBLAN光纖近紅外（NIR）/中紅外（MIR）寬光譜傳輸特性
下圖顯示了三種不同類型的玻璃纖維ZBLAN、AlF3和二氧化硅的損耗光譜。ZBLAN纖維最寬的傳輸窗口可從0.4μm到4μm。因此，ZBLAN光纖適合作為近紅外(NIR)和中紅外(MIR)等光譜領(lǐng)域的寬帶光學(xué)波導(dǎo)介質(zhì)。
圖中顯示了三種不同類型的玻璃纖維ZBLAN、AlF3和二氧化硅的損耗光譜。ZBLAN纖維最寬的傳輸窗口可從0.4μm到4μm。因此，ZBLAN光纖適合作為近紅外(NIR)和中紅外(MIR)等光譜領(lǐng)域的寬帶光學(xué)波導(dǎo)介質(zhì)。
當(dāng)泵浦的波長(zhǎng)接近光纖的零色散波長(zhǎng)(ZDW)時(shí)，ZBLAN光纖也是產(chǎn)生MIR超連續(xù)介質(zhì)的有效介質(zhì)。ZBLAN光纖的ZDW通常位于約1.7 -1.9μm，常用于高功率脈沖激光器。
稀土摻雜ZBLAN光纖特性
ZBLAN光纖的另一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)在于它在摻雜稀土元素時(shí)具有優(yōu)異的發(fā)射特性。圖3顯示了摻雜Tm、Er和Nd的ZBLAN光纖的一些可見熒光。由于ZBLAN光纖具有較低的聲子能量，受聲子非輻射躍遷的影響比硅光纖小，因此具有較強(qiáng)的可見光熒光特性。
稀土摻雜ZBLAN光纖的可見熒光.（自左至右：摻雜Tm，Er，Nd）
下圖顯示了摻雜稀土的ZBLAN光纖在可見光、近紅外和MIR波段的不同發(fā)射波長(zhǎng)。圖中還標(biāo)出了摻稀土石英光纖的四種主要發(fā)射波長(zhǎng)。有許多光譜區(qū)域只有ZBLAN才能覆蓋。
例如,排放在1.31和1.45左右μm近紅外光譜,光通信中具有十分重要的意義,可以通過(guò)ZBLAN纖維。和平號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射也是ZBLAN衛(wèi)星的特征。ZBLAN的這種奇異特性使我們能夠在不同的光譜區(qū)域產(chǎn)生光源(光放大器、ASE光源、光纖激光器)。
玻璃成分和纖維設(shè)計(jì)的細(xì)微差別也會(huì)影響發(fā)射效率。我們一直致力于玻璃成分和纖維設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化。
稀土摻雜ZBLAN光纖的發(fā)射光譜
