CN116813207B - 一种抗辐照保偏掺铒光纤及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种抗辐照保偏掺铒光纤及其制备方法与应用，包括纤芯、内包层、应力棒和外包层，纤芯设于内包层的中心，应力棒对称间隔分布于纤芯的两侧且位于内包层内，外包层包覆于内包层表面，内包层与外包层的背景材料均为石英材质，应力棒为硼棒；以纤芯中的各组分的摩尔百分比之和为100%计，所述纤芯包括摩尔百分比如下的组分：0.01‑0.05%Er2O3、0.6‑1.2%Al2O3、0.6‑1.2%P2O5、0.1‑0.5%Ce2O3、0.02‑0.1%CoO、余量为SiO2；增强了有源光纤的抗辐照性能。
Description
技术领域
本发明涉及光纤技术领域，尤其涉及一种抗辐照保偏掺铒光纤及其制备方法与应用。
背景技术
抗辐照光纤具有极高的应用前景，空间光通信成为一项十分重要的太空技术，具有传输速率快、通信容量大、保密性高等特点。掺铒光纤或铒镱共掺光纤作为1.5μm波段激光重要的增益介质，在空间光通信领域得到了极大的关注，并且已经在伴随一些卫星升空验证。因此增强稀土掺杂光纤的抗辐照性能，提升光纤稳定性、可靠性对于促进空间通信发展十分必要。
光纤在太空环境失效，主要受到宇宙射线作用导致。空间辐照对光纤的作用机理包括总电离剂量效应（TID）和位移损伤剂量效应（DDD）。其中在地球低轨道区域（一般指轨道高度＜2000km的区域），TID效应是影响光纤激光光源工作寿命的主要因素。相关技术中，常以稀土掺杂光纤作为增益材料，是提升空间光源抗辐照性能的关键。
但是，与无源光纤不同，稀土掺杂光纤需要填充多种共掺离子，来提高光纤的放大性能，而复杂的纤芯组分更加容易产生缺陷、非桥氧等不稳定因素，在有辐照射线作用时极易失效，因此研究如何提升稀土掺杂光纤抗辐照性能，十分必要。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种抗辐照保偏掺铒光纤及其制备方法与应用，增强了有源光纤的抗辐照性能。
为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种抗辐照保偏掺铒光纤，包括纤芯、内包层、应力棒和外包层，纤芯设于内包层的中心，应力棒对称间隔分布于纤芯的两侧且位于内包层内，外包层包覆于内包层表面，内包层与外包层的背景材料均为石英材质，应力棒为硼棒；以纤芯中的各组分的摩尔百分比之和为100%计，所述纤芯包括摩尔百分比如下的组分：0.01-0.05 %Er2O3、0.6-1.2 %Al2O3、0.6-1.2 %P2O5、0.1-0.5 %Ce2O3、0.02-0.1 %CoO、余量为SiO2。
优选的，Al2O3与P2O5的摩尔比为1-1.2:1。
第二方面，本申请提供一种抗辐照保偏掺铒光纤的制备方法，包括以下步骤：
S1.利用MCVD工艺在石英管内壁沉积SiO2疏松层；
S2. 将沉积有SiO2疏松层的石英管浸泡在掺杂溶液中，而后导出，得到掺杂石英管；掺杂溶液中包括Er3+、Al3+、Ce3+及Co2+；
S3. 将掺杂石英管通入Cl2并进行干燥，得到反应管；
S4. 向反应管内通入O2，进行氧化反应，得到氧化反应管；
S5. 向氧化反应管内通入O2及POCl3气体进行磷沉积并烧结，得到母棒；
S6. 将母棒坍缩烧实为光纤预制棒；
S7. 将光纤预制棒套入石英套管内，经过缩实、退火得到实心棒，在实心棒内***硼棒，并进行组合拉丝，即得抗辐照保偏掺铒光纤。
优选的，掺杂溶液中，Er3+的配制浓度为0.001-0.02mol/L、Al3+的配制浓度为0.1-0.5mol/L、Ce3+的配制浓度为0.01-0.3mol/L、Co2+的配制浓度为0.001-0.1mol/L。
优选的，步骤S1的具体步骤为：向石英管中通入100-300sccm的SiCl4，沉积温度为1400-1700℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。
优选的，步骤S3具体步骤为：向掺杂石英管中通入50-200sccm的Cl2，干燥温度为900-1200℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。
优选的，步骤S4具体步骤为：向反应管中通入300-1000sccm的O2，氧化温度为1300-1650℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。
优选的，步骤S5具体步骤为：向氧化反应管中通入100-200sccm的POCl3及500-1200sccm的O2，烧结温度为1350-1650℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。
第三方面，本申请提供一种抗辐照保偏掺铒光纤在大于等于1500GY条件下的应用。
优选的，抗辐照保偏掺铒光纤应用波长范围为1450-1600nm。
本申请的有益效果如下：
本申请提高了保偏掺铒光纤的抗辐照性能，并可应用于增强常规掺铒光纤的领域；通过优化组分纯度、光纤组分和离子共掺提供光纤的抗辐照性能，可以在现有生产设备上完成而无需升级改造，具有性能优良、成本低廉的优势。
本申请在提升光纤的抗辐照性能的同时，并没有改变光纤的基本理化性能，保持了与商用石英光纤仍具有良好的兼容性。
通过本方案制备的抗辐照保偏掺铒光纤，适用于中低阶模应用，有利于太空设备长期稳定运行。
附图说明
图1为不同光纤的RIGV值；
图2为不同光纤辐照前后背景损耗；
图3为不同光纤辐照前后的光纤消光比。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本方案的改进出发点如下：光纤包括纤芯和包层，包层由纯石英玻璃材料构成，SiO2结构网络中的Si-O结合为结合能较大的共价键，因此受到辐射粒子作用影响较小，可以保持较好的抗辐照性能。而纤芯部分通常为多种氧化物形成的玻璃材料，特别是由于非玻璃网络形成体元素大量存在，因此提升纤芯抗辐照性能是研制抗辐照光纤的核心与根本所在。
而发明人意外的发现，抑制色心对于提高光纤抗辐照性能十分必要，其原因在于，光纤材料中的点缺陷俘获带电粒子，并最终会形成色心；色心使光纤材料对紫外波段表现出强烈吸收，并诱使光纤在整个传输范围内产生过大的背景损耗，并进而影响到近红外波段信号传输。而色心的产生来源于光纤材料本身的缺陷、玻璃网络中的疲劳键或网格中氧位移。
本申请提供一种抗辐照保偏掺铒光纤，包括纤芯、内包层、应力棒和外包层，纤芯设于内包层的中心，应力棒对称间隔分布于纤芯的两侧且位于内包层内，外包层包覆于内包层表面，内包层与外包层的背景材料均为石英材质，应力棒为硼棒；以纤芯中的各组分的摩尔百分比之和为100%计，所述纤芯包括摩尔百分比如下的组分：0.01-0.05 %Er2O3、0.6-1.2 %Al2O3、0.6-1.2 %P2O5、0.1-0.5 %Ce2O3、0.02-0.1 %CoO、余量为SiO2。摩尔百分比可表示为“mol%”。
可以理解的是，纤芯的组分为SiO2-Al2O3-P2O5-Ce2O3-CoO-Er2O3；以各组分的摩尔比加和为100%为前提，SiO2：Al2O3：P2O5：Ce2O3：CoO：Er2O3的摩尔比为（96.5-99）：（0.6-1.2）：（0.6-1.2）：（0.1-0.5）：（0.02-0.1）：（0.01-0.05）；优选的，SiO2：Al2O3：P2O5：Ce2O3：CoO：Er2O3的摩尔比为（96.5-99）：0.6：0.6：（0.1-0.5）：（0.02-0.1）：（0.01-0.05）；合适但非限制性的，以各组分的摩尔比加和为100%为前提，纤芯包括摩尔份数如下的组分：0.01-0.05份Er2O3、0.6-1.2份Al2O3、0.6-1.2份P2O5、0.1-0.5份Ce2O3、0.02-0.1份CoO、96.5-99份SiO2；合适但非限制性的，以各组分的摩尔比加和为100%为前提，纤芯中包括0.01-0.05mol Er2O3、0.6-1.2mol Al2O3、0.6-1.2 mol P2O5、0.1-0.5 mol Ce2O3、0.02-0.1 mol CoO、96.5-99mol SiO2。
其中，Er元素的含量不宜过多，否则会在纤芯中形成团簇，从而导致光纤放大效率下降。Al、P不宜过少，否则导致Er元素在玻璃中的溶解度下降，从而容易团簇；Al、P也不易过量，否则对玻璃性质（软化温度、折射率、密度等）产生较大影响，有可能导致损耗增加。Ce、Co元素作为变价元素掺杂于纤芯中，但过量的Ce会导致光纤损耗增加，因此在Ce掺杂基础上引入一定量的Co，可以进一步增加光纤的抗辐照性能，同时减少对光纤的不利影响。
本方案中，掺杂变价元素（Ce、Co元素）俘获辐射诱导产生的电荷或空穴，抑制色心产生，增强有源光纤抗辐照性能。辐照引起纤芯材料产生自由电子对和空穴对，与材料本身的缺陷相结合即产生色心。辐致色心引起玻璃网络结构变化，从而改变稀土离子配位环境，不仅引起传输损耗，而且还会改变稀土离子发光特性。因此在光纤组分中引入Ce3+（玻璃中以+3或+4价态存在）和Co2+（玻璃中以+2和+3价态存在），用于调节辐照引起的自由电子对和空穴对。高价阳离子与自由电子结合后转变为低价态离子，如Ce4+/Co3++e-→Ce3+/Co2+；低价阳离子与空穴对结合转变为高价阳离子，如Ce3+/Co2++空穴→Ce4+/Co3+。Ce掺杂有利于提高光纤的抗辐照性能，但是也会引起光纤损耗增加，较大量的Ce还会引起预制棒烧结温度增加或纤芯失透析晶的问题。因此掺入少量Co元素取代Ce，能够增大变价元素的掺杂量，保证光纤损耗不显著增加，同时光纤制备工艺不会受到过大影响。
本申请中，使用Co与Ce共掺，Co原子序数较其他的变价元素（例如Se）更低，Co2+/Co3+离子半径与P、Al、Si、O等元素的离子半径更加接近，因此引起玻璃网络畸变程度更低，有利于减少缺陷，抗辐射效果更好；且相较于其他变价元素而言，作为掺杂液原料Co的可溶性盐不易在空气中潮解发烟，且毒性小、保存难度低、对环境友好。
Al2O3与P2O5的摩尔比为(1-1.2):(1)；优选的，Al2O3与P2O5的摩尔比为1:1。Al元素与P元素具有联动作用，二者掺杂浓度比例接近1时，玻璃网络结构最为稳定，产生缺陷最少，因此具有更加理想的抗辐照性能。
在本方案中，优化了P/Al比例，以抑制缺陷中心。为了调节光纤折射率分布、调控稀土离子发光或抑制团簇率，本方案在纤芯组分中引入了P、Al。但发明人意外的发现，P、Al元素在SiO2网络中会引起缺陷中心，并导致800-1600nm波段光纤辐致损耗显著增加。P掺杂在SiO2网络中形成P=O键，辐照下会引起P1、P2、P4和两种POHC缺陷中心，其中P1属于捕获空穴型色心并可能是导致1.5μm波段辐致损耗的重要缺陷。Al掺杂在SiO2网络中形成[AlO4 -]，并在辐照条件下产生铝氧缺陷中心（Al-OHC）同样属于捕获空穴型色心，由[AlO4 -/H+]四面体在高能辐照时失去H+而产生Al-OHC。如果Al和P元素同步掺杂，P=O键与[AlO4 -]将分别被打破并形成Al-O-P键，因此可以减少（Al-OHC）与P1缺陷。但是当P过量或Al过量时，仍有多余的P或Al单独成键并形成缺陷中心，一定程度降低光纤抗辐照性能。
本申请提供一种抗辐照保偏掺铒光纤的制备方法，包括以下步骤：
S1.利用MCVD工艺在石英管内壁沉积SiO2疏松层；
S2. 将沉积有SiO2疏松层的石英管浸泡在掺杂溶液中，而后导出，得到掺杂石英管；掺杂溶液中包括Er3+、Al3+、Ce3+及Co2+；
S3. 将掺杂石英管通入Cl2并进行干燥，得到反应管；
S4. 向反应管内通入氧气，进行氧化反应，得到氧化反应管；
S5. 向氧化反应管内通入O2及POCl3进行磷沉积并烧结，得到母棒；
S6. 将母棒坍缩烧实为光纤预制棒；
S7. 将光纤预制棒套入石英套管内，经过缩实、退火得到实心棒，在实心棒内***硼棒，并进行组合拉丝，即得抗辐照保偏掺铒光纤。
优选的，掺杂溶液中，Er3+的配制浓度为0.001-0.02mol/L、Al3+的配制浓度为0.1-0.5mol/L、Ce3+的配制浓度为0.01-0.3mol/L、Co2+的配制浓度为0.001-0.1mol/L；制备工艺参数固定时，掺杂溶液中的离子摩尔浓度与纤芯中各氧化物组分的摩尔浓度呈近似线性关系；本方案中，液相的掺杂溶液中，含Al3+、Er3+、Ce3+和Co2+的可溶性化合物，纯度为5N及以上。气相沉积材料为SiCl4、POCl3等，原料纯度达到5N及以上，采用气相沉积时，鼓泡气体纯度可达99.999999%；提高原材料纯度，严格控制着色离子的含量，可进一步的提高光纤的抗辐照性能；其原因在于，光纤损耗增加的原因是产生“色心”，而极易形成色心的元素主要为OH-及过渡金属元素，因此提高光纤抗辐照性能，要减少着色离子的引入。
步骤S1的具体步骤为：向石英管中通入100-300sccm的SiCl4，沉积温度为1400-1700℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp，以在石英管内壁沉积多孔的纯SiO2疏松层。磷硅酸盐疏松层容易导致P过量掺杂，因此很难控制P和Al的比例，本申请使用纯SiO2疏松层。
步骤S2的具体步骤为：将沉积有SiO2疏松层的石英管浸泡在掺杂溶液中，浸泡1-2h后导出，得到掺杂石英管；掺杂溶液中包括Er3+、Al3+、Ce3+及Co2+。
步骤S3具体步骤为：将掺杂石英管重新安装到MCVD车床进行干燥，向掺杂石英管中通入50-200sccm的Cl2除去残余羟基及水，干燥温度为900-1200℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。本方案通过步骤S3改进了除水工艺，减少羟基含量，提高光纤抗辐照性能。
步骤S4具体步骤为：在高温下，向反应管中通入300-1000sccm的O2，进行氧化反应，氧化温度为1300-1650℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp；其目的为将Er3+、Al3+、Ce3+和Co2+对应氧化为Er2O3、Al2O3、Ce2O3和CoO。
步骤S5具体步骤为：向氧化反应管中通入100-200sccm的POCl3及500-1200sccm的O2，烧结温度为1350-1650℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp；在该范围下的POCl3的通入量，可与Al形成摩尔比为(1-1.2):(0.8-1)的关系。
步骤S7具体步骤为：将光纤预制棒套入石英套管内，并采用套棒工艺进行缩实，再放置于退火炉中退火，退火温度为800-900℃，退火时间为4-8h，得到实心棒，将退火完成的实心棒进行打孔处理，并***硼棒，将硼棒和经打孔后的实心棒进行组合拉丝，即得抗辐照保偏掺铒光纤。
本申请提供一种抗辐照保偏掺铒光纤在大于等于1500GY条件下的应用，在一些实施例中，其应用波长为1450-1600nm。
以下通过具体实施例对本方案进行进一步说明。
实施例1
一种抗辐照保偏掺铒光纤，包括纤芯、内包层、应力棒和外包层，纤芯设于内包层的中心，应力棒对称间隔分布于纤芯的两侧且位于内包层内，外包层包覆于内包层表面，内包层与外包层的背景材料均为石英材质，应力棒为硼棒；纤芯包括摩尔百分比如下的组分：0.01%Er2O3，0.6%Al2O3，0.6%P2O5，0.1%Ce2O3，0.02%CoO ，98.67 %SiO2。
一种抗辐照保偏掺铒光纤的制备方法，包括以下步骤：
S1.利用MCVD工艺在石英管内壁沉积SiO2疏松层：向石英管中通入100sccm的SiCl4，沉积温度为1400℃，主灯平移速度为50mm/min，旋转速度20rmp；
S2. 将沉积有SiO2疏松层的石英管浸泡在掺杂溶液中，掺杂溶液中包括Er3+、Al3+、Ce3+和Co2+，溶质为ErCl30.004mol/L，AlCl30.24mol/L，CeCl30.04mol/L和CoCl20.008mol/L，浸泡1.5h后导出溶液并吹干，得到掺杂石英管；
S3. 将上述掺杂石英管重新安装到MCVD车床，通入200 sccm Cl2进行干燥，干燥温度为900℃，主灯平移速度为50mm/min，旋转速度20rmp，除去残余羟基，得到反应管；
S4. 反应管完成干燥后，高温下通入300sccm O2，氧化温度为1300℃，主灯平移速度为50mm/min，旋转速度20rmp，进行氧化反应，得到氧化反应管；
S5. 向氧化反应管内通入100sccm POCl3和800sccm O2进行磷沉积并烧结，烧结温度为1400℃，主灯平移速度为50mm/min，旋转速度20rmp，得到母棒；
S6. 将母棒坍缩烧实为光纤预制棒；
S7. 将光纤预制棒套入石英套管内，并采用套棒工艺进行缩实，再放置于退火炉中退火，退火温度为800℃，退火时间为4h，得到实心棒，将退火完成的实心棒进行打孔处理，并***硼棒，将硼棒和经打孔后的实心棒进行组合拉丝，即得抗辐照保偏掺铒光纤。
实施例2
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，掺杂溶液中包括Er3+、Al3+、Ce3+和Co2+，溶质为ErCl30.008mol/L，AlCl30.24mol/L，CeCl30.1mol/L和CoCl20.035mol/L。纤芯包括摩尔百分比如下的组分：0.02%Er2O，0.6%Al2O3，0.6%P2O5，0.25%Ce2O3，0.0875%CoO，98.4425%SiO2。
实施例3
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，掺杂溶液中包括Er3+、Al3+、Ce3+和Co2+，溶质为ErCl30.008mol/L，AlCl30.48mol/L，CeCl30.1mol/L和CoCl20.04mol/L；步骤S5中通入200sccm POCl3；纤芯包括摩尔百分比如下的组分：0.02%Er2O3，1.2%Al2O3，1.2%P2O5，0.25%Ce2O3，0.1%CoO，97.23%SiO2。
实施例4
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，掺杂溶液中包括Er3+、Al3+、Ce3+和Co2+，溶质为ErCl30.02mol/L，AlCl30.24mol/L，CeCl30.2mol/L和CoCl20.04mol/L；纤芯包括摩尔百分比如下的组分：0.05%Er2O3，0.6%Al2O3，0.6%P2O5，0.5%Ce2O3，0.1%CoO，98.15%SiO2。
对比例1
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，纤芯包括0.2mol%的CoO。
对比例2
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，纤芯包括0.6mol%的Ce2O3。
对比例3
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，纤芯不包括P，Al2O3的摩尔占比为0.6%。
对比例4
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，纤芯不包括Al，P2O5的摩尔占比为0.6 %。
对比例5
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，纤芯包括0.5%Al，0.1 % P2O5。
对比例6
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，纤芯包括0.5%P2O5，0.1 % Al。
对比例7
一种抗辐照保偏掺铒光纤，其他内容与实施例1相同，所不同的是，不包括步骤S3。
评价测试
对各实施例及对比例得到的光纤进行测试，测试结果如表1所示，测试内容如下：
RIGV测试：每个实施例和对比例所制备的光纤，均经过湖北省农科院辐照加工研究所进行1500Gy总剂量辐照，然后分别测试光纤辐照前后增益谱衰减，以1533.46nm波长处的平均辐致增益变化（RIGV，单位：dB/krad）表征光纤抗辐照性能。
光纤背景损耗测试：每个样品在辐照前进行损耗测试，监测1095nm波长损耗作为光纤的背景损耗。
偏振消光比测试：光纤保偏性能测试采用消光比测试仪进行测试，所有待测样品长度均为5m。
表1 不同光纤测试结果
实施例1-4样品编号分别为1-4，对比例1-7样品编号分别为5-11，按照所列标号，对1-11号光纤进行测试，如图1所示，为1-11号不同光纤的RIGV值的测试结果，图2为1-11号不同光纤辐照前后背景损耗，图3为1-11号不同光纤的辐照前后的消光比；可看出，在本发明纤芯组分范围内（实施例1~4），光纤辐致增益衰减和背景损耗均保持了较低的水平，说明光纤具有良好的抗辐照性能。对比例1相比实施例1仅增加了CoO含量，由于过多的引起玻璃网络结构变化，光纤背景损耗有较大幅度增加。对比例2相比实施例1增大了Ce2O3含量，同样引起了光纤背景损耗的大幅增加。相比实施例1，对比例3和对比例4分别取消P2O5和Al2O3掺杂，由于各自形成了易受辐射粒子影响的基团，导致光纤抗辐照性能严重下降。相比实施例1，对比例5和6分别掺杂Al2O3过量和P2O5过量，有少部分Al-O-P键形成，一定程度上提升了抗辐照性能，但是由于大量存在的[AlO4 -]或P=O，抗辐照性能并没有得到根本提升。对比例7与实施例1采用完全相同的组分， 但是取消了干燥，因此残留大量的-OH，不仅抗辐照性能减弱，而且引起光纤损耗的显著增大，即使常规环境使用仍存在严重问题。
本发明同步测试了光纤样品在辐照前后的保偏性能，根据消光比测试结果，辐照对光纤保偏性能没有明显影响。因此，该实施例1-4具有良好的抗辐照性能、较低的背景损耗和保偏性能，有望在有辐照的恶劣环境中发挥重要作用。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1. 一种抗辐照保偏掺铒光纤，其特征在于，包括纤芯、内包层、应力棒和外包层，所述纤芯设于内包层的中心，所述应力棒对称间隔分布于所述纤芯的两侧且位于所述内包层内，所述外包层包覆于所述内包层表面，所述内包层与外包层的背景材料均为石英材质，所述应力棒为硼棒；以纤芯中的各组分的摩尔百分比之和为100%计，所述纤芯包括摩尔百分比如下的组分：0.01-0.05%Er2O3、0.6-1.2 %Al2O3、0.6-1.2%P2O5、0.1-0.5%Ce2O3、0.02-0.1%CoO、余量为SiO2；所述Al2O3与所述P2O5的摩尔比为1-1.2: 1；所述的抗辐照保偏掺铒光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.利用MCVD工艺在石英管内壁沉积SiO2疏松层；
S2. 将沉积有SiO2疏松层的石英管浸泡在掺杂溶液中，而后导出，得到掺杂石英管；所述掺杂溶液中包括Er3+、Al3+、Ce3+及Co2+；
S3. 向所述掺杂石英管通入Cl2并进行干燥，得到反应管；
S4. 向所述反应管内通入O2，进行氧化反应，得到氧化反应管；
S5. 向所述氧化反应管内通入O2及POCl3气体进行磷沉积并烧结，得到母棒；
S6. 将所述母棒坍缩烧实为光纤预制棒；
S7. 将所述光纤预制棒套入石英套管内，经过缩实、退火得到实心棒，在所述实心棒内***硼棒，并进行组合拉丝，即得所述抗辐照保偏掺铒光纤。
2.根据权利要求1所述的抗辐照保偏掺铒光纤，其特征在于，所述掺杂溶液中，Er3+的配制浓度为0.001-0.02mol/L、Al3+的配制浓度为0.1-0.5mol/L、Ce3+的配制浓度为0.01-0.3mol/L、所述Co2+的配制浓度为0.001-0.1mol/L。
3.根据权利要求1所述的抗辐照保偏掺铒光纤，其特征在于，步骤S1的具体步骤为：向所述石英管中通入100-300sccm的SiCl4，沉积温度为1400-1700℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。
4.根据权利要求2所述的抗辐照保偏掺铒光纤，其特征在于，步骤S3具体步骤为：向所述掺杂石英管中通入50-200sccm的Cl2，干燥温度为900-1200℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。
5.根据权利要求2所述的抗辐照保偏掺铒光纤，其特征在于，步骤S4具体步骤为：向所述反应管中通入300-1000sccm的O2，氧化温度为1300-1650℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。
6.根据权利要求2所述的抗辐照保偏掺铒光纤，其特征在于，步骤S5具体步骤为：向所述氧化反应管中通入100-200sccm的POCl3及500-1200sccm的O2，烧结温度为1350-1650℃，主灯平移速度为50-150mm/min，旋转速度20-60rmp。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的抗辐照保偏掺铒光纤在大于等于1500GY条件下的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述抗辐照保偏掺铒光纤应用波长范围为1450-1600nm。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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