研究目的
研究采用高温激光烧结工艺结合堆叠毛细管拉制技术制备的Yb3?/Al3?共掺杂微结构光纤的光学特性与激光行为。
研究成果
研究表明，采用高温烧结法制备的高均匀性Yb3?/Al3?共掺石英预制棒适用于高功率激光领域。该微结构光纤实现了优异的激光输出特性，斜率效率达72.5%，并具有卓越的激光光束质量。
研究不足
通过技术改进降低羟基和杂质含量，可有效减少光纤衰减。高羟基含量不仅会增加光纤本底衰减，还会降低激光斜率效率。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用高温激光烧结法制备Yb3?/Al3?共掺杂石英玻璃，并通过堆叠毛细管拉制技术制备微结构光纤。
2：样品选择与数据来源：
制备摩尔组成为0.075Yb?O?、1.5Al?O?、98.425SiO?的透明Yb3?/Al3?共掺杂石英玻璃用于光谱特性分析。
3：075Yb?O?、5Al?O?、425SiO?的透明Yb3?/Al3?共掺杂石英玻璃用于光谱特性分析。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：X射线衍射仪（布鲁克，瑞士费兰登）、分光光度计（Lambda 900 UV-VIS-NIR，珀金埃尔默）、泰克TDS 3012c数字荧光示波器、傅里叶变换红外光谱仪（Nicolet 6700，美国）、电子探针显微分析仪（EPMA-1600，岛津，日本京都）、IFA-100折射率分布分析仪（Interfiber Analysis，美国）、拉曼光谱仪（Renishaw InVia，英国伦敦）、功率计（Thorlabs S314C，美国）、光谱分析仪（Maya 2000-Pro，海洋光学，美国）、激光光束分析仪（Thorlabs BP104-UV，美国）。
4：实验流程与操作步骤：
对玻璃进行XRD图谱、吸收光谱、FTIR光谱及荧光衰减曲线表征；对光纤进行元素分布、轴向应力分布及显微拉曼光谱分析；评估激光器的斜率效率、光谱及光束质量。
5：数据分析方法：
采用多种光谱与成像技术分析光纤的光学特性及激光行为。
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spectrophotometer
Lambda 900 UV-VIS-NIR
Perkin-Elmer
Absorption spectrum measurement
-
digital phosphor oscilloscope
Tektronix TDS 3012c
Tektronix
Fluorescence decay curve capture
-
X-ray diffractometer
Bruker
Faellanden, Switzerland
X-ray diffraction analysis
-
Fourier transform infrared (FTIR) spectrophotometer
Nicolet 6700
USA
FTIR spectra measurement
-
Electron Probe Micro Analyzer
EPMA-1600
Shimadzu, Kyoto, Japan
Elemental distributions analysis
-
index profile
IFA-100
Interfiber Analysis, USA
Axial stress profile measurement
-
Raman spectrometer
Renishaw InVia
London, UK
Micro-Raman spectra collection
-
power meter
Thorlabs S314C
USA
Laser output power monitoring
-
optical spectrum analyzer
Maya 2000-Pro
Ocean Optics, USA
Optical spectrum recording
-
laser beam profiler
Thorlabs BP104-UV
USA
Near-field laser beam analysis
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