一种轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：光纤预制棒疏松层分区沉积：在反应管内壁分区沉积疏松层，得到分区沉积疏松层的反应管；其中，在所述分区沉积疏松层的过程中，反应管内腔沿轴向划分为若干加热区域，每一加热区域内，沿轴向温度分布呈单调渐变或者抛物线渐变，在反应管内壁上沉积得到致密度渐变的疏松层；溶液浸泡：将所述分区沉积疏松层的反应管用含有有源离子的溶液浸泡，得到附着有源离子的反应管；玻璃化和熔融缩棒：将所述附着有源离子的反应管依次进行玻璃化、熔融缩棒，得到轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒。2.根据权利要求1所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述光纤预制棒疏松层分区沉积步骤在划分加热区域之前，在所述反应管一端的内壁上烧结预设长度的端部疏松层。3.根据权利要求1所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述光纤预制棒疏松层分区沉积步骤在得到致密度渐变的疏松层之后，在所述反应管一端的内壁上烧结预设长度的端部疏松层。4.根据权利要求1所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述光纤预制棒疏松层分区沉积步骤在得到致密度渐变的疏松层过程中，在每一所述加热区域的一端烧结预设长度的端部疏松层。5.根据权利要求1所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述光纤预制棒疏松层分区沉积过程中，沿预设轴向方向，每一所述加热区域的两端顺次设为a点和b点，且所述加热区域的内腔温度由a点至b点单调递减，以形成锥形掺杂光纤预制棒；所述a点的沉积温度为1900℃～2200℃，所述b点的沉积温度为1500℃～1900℃。6.根据权利要求5所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述分区沉积疏松层的反应管的具体制备过程为：s101：采用mcvd方式沉积疏松层，在反应管一端的a点直接将疏松层烧结，烧结后逐渐降低氢氧焰温度，同时氢氧焰由a点向b点移动，温度变化速率与移动速度相适应；s102：当前加热区域b点加热完成后，连续进行相邻下一加热区域a点到b点的加热过程，直至氢氧焰移动到反应管的另一端。7.根据权利要求1所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述光纤预制棒疏松层分区沉积过程中，沿预设轴向方向，每一所述加热区域的两端顺次设为a点和b点，a点和b点之间设有c点，且所述加热区域的内腔温度由a点至c点单调递减、由c点至b点单调递增，以形成纺锤体掺杂光纤预制棒；所述a点的沉积温度为2000℃～2200℃，所述b点的沉积温度为1900℃～2100℃，所述c点的沉积温度为1500℃～1900℃。8.根据权利要求7所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述分区沉积疏松层的反应管的具体制备过程为：s201：采用mcvd方式沉积疏松层，在反应管一端的a点直接将疏松层烧结，烧结后逐渐降低氢氧焰温度，同时使氢氧焰由a点向c点移动，随后逐渐升高氢氧焰温度，同时使氢氧焰
由c点向b点移动，温度变化速率与移动速度相适应；s202：当前加热区域b点加热完成后，连续进行相邻下一加热区域a点到b点的加热过程，直至氢氧焰移动到反应管的另一端。9.一种轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒，其特征在于，所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒通过权利要求1～8中任一项所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒的制备方法得到。10.一种轴向掺杂浓度渐变有源光纤，其特征在于，所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤通过将权利要求9所述轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒经拉丝、涂覆包层后得到。

技术总结
本发明公开一种轴向掺杂浓度渐变有源光纤预制棒及其制备方法。该制备方法包括：光纤预制棒疏松层分区沉积、溶液浸泡、玻璃化和熔融缩棒。光纤预制棒疏松层分区沉积具体为：在反应管内壁分区沉积疏松层，得到分区沉积疏松层的反应管；在分区沉积疏松层的过程中，反应管内腔沿轴向划分为若干加热区域，每一加热区域内，沿轴向温度分布呈单调渐变或者抛物线渐变，在反应管内壁上沉积得到致密度渐变的疏松层。本发明通过沉积温度的轴向渐变，实现掺杂离子浓度的轴向渐变，形成掺杂浓度单调渐变的锥形掺杂或者抛物线渐变的纺锤体型掺杂，解决泵浦光入射端吸收过大的问题，使光纤的吸收系数更均匀，光纤热分布更均匀，提高光纤激光器模式不稳定阈值。模式不稳定阈值。模式不稳定阈值。


技术研发人员：李进延 邢颍滨 王一礴 胡雄伟 徐中巍
受保护的技术使用者：武汉长进激光技术有限公司
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2021/11/5