新型高掺铥硅酸盐玻璃光纤及其光纤激光的研究

作者：张钧翔; 史伟; 史朝督; 房强; 付士杰; 盛泉; 朱秀山; Peyghambarian N; 姚建铨

来源：红外与激光工程, 2021, 50(09): 186-191.

• 高掺铥硅酸盐玻璃光纤
• 受激发射截面
• 荧光寿命
• 线形腔光纤激光器

具有高稀土离子掺杂浓度的有源光纤一直以来是高性能单频光纤激光器的核心,选用硅酸盐玻璃材料制作高掺杂有源光纤可以有效提升光纤增益。通过高温熔融工艺制备了铥离子掺杂浓度为8 wt.%的高掺杂硅酸盐玻璃,测试了其光谱特性和荧光寿命,并根据McCumber理论计算玻璃的受激发射截面。采用管棒法制备光纤预制棒,拉制出尺寸为7/125μm的高掺铥硅酸盐玻璃光纤。基于低损耗的异质光纤熔接,测试了该光纤的增益特性,并分别采用2 cm和8 cm的新型掺铥光纤搭建线形腔光纤激光器,获得百毫瓦的1 950 nm激光输出。研究表明,在8 wt.%的高浓度掺杂下,铥离子在文中的新型硅酸盐光纤基质中具备良好的发光能力,这种国产高掺杂玻璃光纤在实现高性能单频光纤激光器方面具有明显优势。

• 单位
  天津大学; 电子工程学院