近年來，高功率摻鐿光纖激光器以其高功率、高可靠性、高光束質(zhì)量等優(yōu)勢廣泛應(yīng)用在工業(yè)、醫(yī)療、科研、軍事等領(lǐng)域。然而隨著輸出功率的逐步提高，非線性效應(yīng)及熱損傷越來越成為制約光纖激光器發(fā)展的重要因素。他們使光纖激光器的光束質(zhì)量降低，輸出功率難以進(jìn)一步提高，阻礙了光纖激光器的進(jìn)一步發(fā)展。因此，研究大模場，高摻雜，高光束質(zhì)量的光纖是目前光纖激光器發(fā)展急需解決的問題。
武漢光電國家實驗室光纖激光技術(shù)團(tuán)隊(FLTG)的博士生褚應(yīng)波等人，在楊旅云、李進(jìn)延、戴能利等老師的指導(dǎo)下，利用基于硼硅酸鹽玻璃分相技術(shù)制備摻Y(jié)b3+石英玻璃芯棒，進(jìn)而制備大芯徑雙包層光纖。實驗測試了這種光纖的折射率分布、Yb3+吸收、以及背景損耗并演示了其激光性能。 研究表明：該光纖的芯徑為30微米，包層為400微米；纖芯折射率分布均勻，數(shù)值孔徑約為0.09；Yb3+在976 nm處的吸收為5.5 dB/m，背景損耗為0.02 dB/m； 通過除水工藝，光纖中羥基含量降到1.06 ppm；光纖在976 nm半導(dǎo)體激光器泵浦下實現(xiàn)了1071 nm激光輸出，斜率效率達(dá)到72.8%，光纖長度為2.3 m。研究結(jié)果表明這種方法在制備大芯徑高摻雜及具有復(fù)雜纖芯結(jié)構(gòu)的有源光纖方面具有較大潛力。
2016年3月15日，該研究成果以論文 “Yb3+-doped large core silica fiber for fiber laser prepared by glass phase-separation technology” 發(fā)表在美國光學(xué)學(xué)會（OSA）旗下雜志Optics Letters上( Vol.41， Issue 6， pp.1225-1228 (2016) ）。該項研究得到了國家國家自然科學(xué)基金（No.51302092，61575075）項目的支持。
圖1. 氮氣吸附累積法測得多孔玻璃棒孔徑分布圖及SEM圖
圖2. Yb3+/Al3+ 在光纖中的分布電子探針分析圖
圖3. 光纖折射率剖面及光纖端面圖
圖4. 激光測試原理圖
圖5. 激光斜率效率及激光光譜圖
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