一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氟磷酸鹽玻璃光纖，具體涉及一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，石英光導(dǎo)纖維的損耗已經(jīng)降到0.2dB/km以下，多種特殊光纖層出不窮，而摻稀土元素的光纖由于具有光放大的特點(diǎn)，能滿足長(zhǎng)途光纖通訊網(wǎng)中繼器的要求。這種光纖是以非晶態(tài)物質(zhì)玻璃為基質(zhì)，在其中摻入一定量的稀土離子，稀土離子能級(jí)豐富，可發(fā)出許多波段的光，在不同的基質(zhì)環(huán)境中可發(fā)出不同波段的光，稀土摻雜的玻璃光纖有廣闊的前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃及其制備方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是:23-30mol %的A1 (P03) 3，32-40mol % 的 BaF2，10_15mol % 的 CaF2，ll_13mol % 的 MgF2，12_18mol % 的 LiF，
0.5-5mol% 的 ErF3。
[0005]—種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)配料:以A1(P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3為原料，按權(quán)利要求1中的摩爾組分比引入原料，充分?jǐn)嚢杈鶆蛐纬刹Ａ浜狭希?br> (2)熔煉玻璃:將所述的玻璃配合料裝入剛玉坩禍，置于950-1100°C的高溫爐中熔制30-60min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在950-1100°C澄清1小時(shí)，再攪拌5小時(shí)勻速降溫至750-800°C，葉槳轉(zhuǎn)速為60-70r/min，后勻速降溫至730_750°C保溫40分鐘；
(3)除水工藝:通干燥氣體鼓泡；
(4)澆注:倒入預(yù)熱的不銹鋼模具上澆注成較大尺寸玻璃塊體；
(5)玻璃退火:將所澆注的玻璃放入已升溫至該玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的馬弗爐中，保溫4小時(shí)，以1.5°C /小時(shí)的速度退火至200°C，再以10°C /小時(shí)的速度退火至50°C后，關(guān)閉馬弗爐，降溫至室溫。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的氟磷酸鹽玻璃具有良好的玻璃形成能力，高的吸收與發(fā)射截面，寬的有效熒光半高寬，長(zhǎng)的熒光壽命；Er3+摻雜玻璃材料對(duì)于激光器和放大器來(lái)說(shuō)是一種重要的增益材料，它的熒光峰對(duì)于人眼比較安全。
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例1:
一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是:23mol%的A1(P03)3，32mol % 的 BaF2，lOmol % 的 CaF2，12mol % 的 MgF2，18mol % 的 LiF，5mol % 的 ErF3。
[0008]—種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)配料:以A1(P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3為原料，按權(quán)利要求1中的摩爾組分比引入原料，充分?jǐn)嚢杈鶆蛐纬刹Ａ浜狭希?br> (2)熔煉玻璃:將所述的玻璃配合料裝入剛玉坩禍，置于950°C的高溫爐中熔制30min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在950°C澄清1小時(shí)，再攪拌5小時(shí)勻速降溫至750°C，葉槳轉(zhuǎn)速為60r/min，后勻速降溫至730°C保溫40分鐘；
(3)除水工藝:通干燥氣體鼓泡；
(4)澆注:倒入預(yù)熱的不銹鋼模具上澆注成較大尺寸玻璃塊體；
(5)玻璃退火:將所澆注的玻璃放入已升溫至該玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的馬弗爐中，保溫4小時(shí)，以1.5°C /小時(shí)的速度退火至200°C，再以10°C /小時(shí)的速度退火至50°C，關(guān)閉馬弗爐，降溫至室溫。
[0009]實(shí)施例2:
一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是:25mol%的A1(P03)3，35mol % 的 BaF2，lOmol % 的 CaF2，12mol % 的 MgF2，15mol % 的 LiF，3mol % 的 ErF3。
[0010]—種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)配料:以A1(P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3為原料，按權(quán)利要求1中的摩爾組分比引入原料，充分?jǐn)嚢杈鶆蛐纬刹Ａ浜狭希?br> (2)熔煉玻璃:將所述的玻璃配合料裝入剛玉坩禍，置于1000°C的高溫爐中熔制45min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在1000°C澄清1小時(shí)，再攪拌5小時(shí)勻速降溫至780°C，葉槳轉(zhuǎn)速為65r/min，后勻速降溫至740°C保溫40分鐘；
(3)除水工藝:通干燥氣體鼓泡；
(4)澆注:倒入預(yù)熱的不銹鋼模具上澆注成較大尺寸玻璃塊體；
(5)玻璃退火:將所澆注的玻璃放入已升溫至該玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的馬弗爐中，保溫4小時(shí)，以1.5°C /小時(shí)的速度退火至200°C，再以10°C /小時(shí)的速度退火至50°C后，關(guān)閉馬弗爐，降溫至室溫。
[0011]實(shí)施例3:
一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是:26mol%的A1(P03)3，34mol % 的 BaF2，15mol % 的 CaF2，llmol % 的 MgF2，12mol % 的 LiF，2mol % 的 ErF3。
[0012]—種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)配料:以A1(P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3為原料，按權(quán)利要求1中的摩爾組分比引入原料，充分?jǐn)嚢杈鶆蛐纬刹Ａ浜狭希?br> (2)熔煉玻璃:將所述的玻璃配合料裝入剛玉坩禍，置于1100°C的高溫爐中熔制60min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在1100°C澄清1小時(shí)，再攪拌5小時(shí)勻速降溫至800°C，葉槳轉(zhuǎn)速為70r/min，后勻速降溫至750°C保溫40分鐘；
(3)除水工藝:通干燥氣體鼓泡； (4)澆注:倒入預(yù)熱的不銹鋼模具上澆注成較大尺寸玻璃塊體；
(5)玻璃退火:將所澆注的玻璃放入已升溫至該玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的馬弗爐中，保溫4小時(shí)，以1.5°C /小時(shí)的速度退火至200°C，再以10°C /小時(shí)的速度退火至50°C后，關(guān)閉馬弗爐，降溫至室溫。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是:2 3 -3 Omo 1 %的A1 (P03) 3，32-40mol % 的 BaF2，10_15mol % 的 CaF2，ll_13mol % 的 MgF2，12_18mol % 的 LiF，0.5-5mol% 的 ErF3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是:23mol % 的 A1 (P03) 3，32mol % 的 BaF2，lOmol % 的 CaF2，12mol % 的 MgF2，18mol % 的 LiF，5mol% 的 ErF3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是:25mol % 的 A1 (P03) 3，35mol % 的 BaF2，lOmol % 的 CaF2，12mol % 的 MgF2，15mol % 的 LiF，3mol% 的 ErF3。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，其特征在于，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是:26mol % 的 A1 (P03) 3，34mol % 的 BaF2，15mol % 的 CaF2，llmol % 的 MgF2，12mol % 的 LiF，2mol% 的 ErF3。5.權(quán)利要求1所述的一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)配料:以A1(P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3為原料，按權(quán)利要求1中的摩爾組分比引入原料，充分?jǐn)嚢杈鶆蛐纬刹Ａ浜狭希? (2)熔煉玻璃:將所述的玻璃配合料裝入剛玉坩禍，置于950-1100°C的高溫爐中熔制30-60min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在950-1100°C澄清1小時(shí)，再攪拌5小時(shí)勻速降溫至750-800°C，葉槳轉(zhuǎn)速為60-70r/min，后勻速降溫至730_750°C保溫40分鐘； (3)除水工藝:通干燥氣體鼓泡； (4)澆注:倒入預(yù)熱的不銹鋼模具上澆注成較大尺寸玻璃塊體； (5)玻璃退火:將所澆注的玻璃放入已升溫至該玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的馬弗爐中，保溫4小時(shí)，以1.5°C /小時(shí)的速度退火至200°C，再以10°C /小時(shí)的速度退火至50°C后，關(guān)閉馬弗爐，降溫至室溫。6.權(quán)利要求5所述的一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)配料:以A1(P03) 3，BaF2，CaF2，MgF2，LiF, ErF3為原料，按權(quán)利要求1中的摩爾組分比引入原料，充分?jǐn)嚢杈鶆蛐纬刹Ａ浜狭希? (2)熔煉玻璃:將所述的玻璃配合料裝入剛玉坩禍，置于1100°C的高溫爐中熔制60min，熔融1.0公斤配合料；熔化后的玻璃液在1100°C澄清1小時(shí)，再攪拌5小時(shí)勻速降溫至800°C，葉槳轉(zhuǎn)速為70r/min，后勻速降溫至750°C保溫40分鐘； (3)除水工藝:通干燥氣體鼓泡； (4)澆注:倒入預(yù)熱的不銹鋼模具上澆注成較大尺寸玻璃塊體； (5)玻璃退火:將所澆注的玻璃放入已升溫至該玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的馬弗爐中，保溫4小時(shí)，以1.5°C /小時(shí)的速度退火至200°C，再以10°C /小時(shí)的速度退火至50°C后，關(guān)閉馬弗爐，降溫至室溫。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃及其制備方法，采用如下技術(shù)方案：一種摻餌氟磷酸鹽光纖預(yù)制棒玻璃，所述的玻璃是由高濃度的Er3+離子摻雜的氟磷酸鹽玻璃構(gòu)成，所述的玻璃原料配方的摩爾組分是：23-30mol％的Al(PO3)3，32-40mol％的BaF2，10-15mol％的CaF2，11-13mol％的MgF2，12-18mol％的LiF，0.5-5mol％的ErF3。其制備方法，包括以下步驟：配料；熔煉玻璃；除水工藝；澆注；玻璃退火。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的氟磷酸鹽玻璃具有良好的玻璃形成能力，高的吸收與發(fā)射截面，寬的有效熒光半高寬，長(zhǎng)的熒光壽命；Er3+摻雜玻璃材料對(duì)于激光器和放大器來(lái)說(shuō)是一種重要的增益材料，它的熒光峰對(duì)于人眼比較安全。
【IPC分類】C03C3/247, C03B37/012, C03C4/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105384340
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510754266
【發(fā)明人】周國(guó)鋒
【申請(qǐng)人】蘇州優(yōu)康通信設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日