CN1319768A - 多晶态纳米GeO2传能光纤 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光电子材料领域。其要点是:在玻璃载体1的内壁上沉积一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层2,膜层2的内表面是一层高折射率介质层3,玻璃载体1的外表面是硅橡胶保护层5。该发明制造方法简单,成本低,实用性强,比实芯光纤具有承受力高、传输功率大、使用方便等优点。
Description
本发明属于光电子材料领域。
目前,在现有技术中,二氧化锗基玻璃光纤的制造技术是由英国C.A.Worrell于1991年和1998年公开的专利技术,专利号为:US·5.026.142和US·4.778.249,其制造工艺是:用GeO2(94%)、AL2O3(3%)、Na2O(3%)熔炼成锗基玻璃,再用锗基玻璃控制空芯光纤,该光纤是由一层锗基玻璃构成,其GeO2的含量不超过99%。后来C.A.Worrell把锗基玻璃(含有5%PbO)在氢气氛中还原,使其中的锗还原出一层0.5微米厚的锗层,这层锗是在锗基玻璃的表面上,而不是在纯GeO2上,从技术角度看,C.A.Worrell的上述发明,决不能用纯GeO2制造光纤,因为GeO2不能形成稳定玻璃态,这是由其本身的性质决定的,即纯GeO2的离子键率是55%(不是SiO2的50%),加上熔点上没有足够的粘度,不能造成原子流动的高势垒,所以不能形成稳定的玻璃态,若使其形成玻璃态,必须加入调配氧化物,如PbO、Al2O3、Na2O…,才能熔炼成锗基玻璃,才能拉出上述专利公开的锗基玻璃光纤。
本发明的目的在于提供一种多晶态纳米GeO2传能光纤,它用纯GeO2作为光纤材料,因而传输损耗小,没有端面反射损耗。
这种多晶态纳米GeO2传能光纤,包括空芯玻璃载体1,保护层5等组成,其特征在于:玻璃载体1为均匀圆形的管状玻璃,也可以是均匀锥管状玻璃;在玻璃载体1的内壁上沉积一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层2,纯GeO2膜层2是一层均匀的膜层,其厚度为2-10μm,在纯GeO2膜层2的内表面是一层高折射率的介质层3,该介质层3是由锗原子、二价锗离子(Ge2+)组成的,玻璃载体1的外表面是硅橡胶保护层5。
附图及实施例
图1为多晶态纳米GeO2传能光纤结构示意图,
附图1为本发明公开的一个实施例(见图1),附图1中,1为玻璃载体、2为纯GeO2膜层、3为高折射率介质、4为空气、5为保护层。在本实施例中,在φ1.2mm均匀圆形的石英管状玻璃内壁上沉积一层六方晶态纳米颗粒纯GeO2膜层2,它的厚度为3μm,高折射率介质层3是由锗原子、二价锗离子(Ge2+)组成的,其厚度为0.1μm,光纤的外层涂敷一层硅橡胶保护层以增加其强度。
该发明可传输100瓦连续CO2激光功率,峰值功率1000瓦的脉冲激光功率,光纤的传输损耗为0.3-0.5dB/m,没有端面反射损耗。
本发明制造方法简单、成本低、实用性强,比实芯光纤具有承受能力高,传输功率大,使用方便等优点。
Claims (4)
1.一种多晶态纳米GeO2传能光纤,包括玻璃载体(1)、保护层(5)等组成,其特征在于:在玻璃载体(1)的内壁上沉积一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层(2),膜层(2)的内表面是一层高折射率介质层(3),玻璃载体(1)的外表面是硅橡胶保护层(5)。
2.根据权利要求1所述的传能光纤,其特征在于:六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层(2)是一层均匀的膜层,其厚度为2-10μm。
3.根据权利要求1所述的传能光纤,其特征在于:高折射率介质层(3)是由锗原子,二价锗离子(Ge2+)组成的。
4.根据权利要求1所述的传能光纤,其特征在于:玻璃载体(1)为均匀圆形的管状玻璃,也可以是均匀锥管状玻璃。
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