工業(yè)
光纖激光器制造正成為石英光纖增長最快的市場之一。光纖
激光器展現(xiàn)出了許多優(yōu)于二極管泵浦固體激光器的性能，諸如卓越的性能、優(yōu)良的可靠性、緊湊的體積、較高的效率，以及為用戶帶來的成本節(jié)省。特別是摻鐿光纖激光器，其在連續(xù)波和脈沖工作模式下，分別實現(xiàn)了數(shù)千瓦量級的功率輸出。[1]摻鐿光纖激光器應(yīng)用的不斷增多，激發(fā)了業(yè)界對各種類型的二氧化硅光纖的開發(fā)，而且每種光纖都具備獨特的屬性，以滿足特定的應(yīng)用需求。由于
玻璃的設(shè)計和
材料特性對光纖激光器的性能具有決定性的影響，因此光纖及其預(yù)制棒的制造也在不斷向前發(fā)展。
' :_9o5I 'v< v6vs 大多數(shù)二氧化硅光纖都是通過基于改進(jìn)型化學(xué)氣相沉積（MCVD）法制作的光纖預(yù)制棒拉制而成。這種方法非常適合于制造傳輸用的無源光纖，但是不太適合于在預(yù)制棒的玻璃結(jié)構(gòu)中摻雜稀土離子�，F(xiàn)有的名為溶液摻雜技術(shù)就是為解決這個問題應(yīng)運(yùn)而生的，但是仍然不能用于制造具有多層結(jié)構(gòu)、設(shè)計復(fù)雜的光纖。[2]為了彌補(bǔ)目前對光纖激光器的需求與現(xiàn)有稀土摻雜能力之間的差距，英國南安普頓大學(xué)光
電子研究中心（ORC）開發(fā)出了兩項新技術(shù)——現(xiàn)場溶液摻雜技術(shù)和化學(xué)坩堝沉積技術(shù)。 [3,4]
QErdjjg E '/qy_7O 現(xiàn)場溶液摻雜技術(shù)
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在傳統(tǒng)的溶液摻雜方案中，一層稱為“Soot”的硅微粒首先被沉積在高純度玻璃基質(zhì)管的內(nèi)壁（見圖1）。Soot只有幾十微米厚，但是其較大的表面積使其具有了多孔結(jié)構(gòu)。這層硅微粒最終會形成光纖的纖芯。在硅微粒層沉積之后，玻璃管從制備預(yù)制棒的車床轉(zhuǎn)移到另外一個裝置上，這個裝置中包含溶有稀土離子和共摻雜離子（如鋁）的溶液。玻璃管在這個裝置中經(jīng)過一個指定的浸泡周期（一般為1個小時）后，再次被轉(zhuǎn)移到車床上。接下來，硅微粒層通過高溫熔結(jié)成玻璃體。每層摻雜都必須重復(fù)這個過程，這將會降低可用預(yù)制棒的產(chǎn)量，因為這個過程要連續(xù)轉(zhuǎn)移玻璃管。因此，這種技術(shù)并不適用于多于3到4層的摻雜。
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