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稀土掺杂双包层ZBLAN光纤
稀土掺杂双包层光纤是制造高功率光纤激光器和光纤放大器的光纤。因为ZBLAN纤维具有的发射波段，如1.3μm，1.46μm和2.8μm，为新型设备的开发新设备的发展提供了可能。特别是使用Er掺杂DCF光纤研究2.9μm波段光纤激光器，已经成为目前世界各地研究的热点。采用我公司的光纤制造技术研制的六边形光纤，具有更高的发射效率。
产品特点
* 适用波长1.3μm，1.46μm，2.8μm，2.9μm
* 芯径>2 μm
* NA 0.16, 0.21, 0.26
* 可掺杂元素Pr, Nd, Ho, Er,Dy, Tm, Yb等
■ Parameters for Custom DCFF
| Item | RE doped Double Cladding Fiber |
| Fiber Type | Double cladding fluoride fiber |
| Dopant | Pr, Nd, Ho, Er,Dy, Tm, Yb, others |
| Dopant concentration (ppm mol) | 500~50000 |
| Cladding shape | Circular Octagonal Rectangular |
| Core NA | 0.16, 0.21, 0.26 |
| Cladding NA | 0.5 |
| Cut-off Wavelength(µm) | <2.5 |
| Core Diameter(µm) | >2 |
| Cladding size(µm) | Circular:123/200/500 (diameter) Octagonal: 123/200/500 (diagonal length) Rectangular: 123/200/500 (diagonal length) |
| Coating Diameter(µm) | 460, 480, 600 |
| 2nd cladding thickness (µm) | >30 |
| 2nd cladding material | fluororesin |
| Coating Material | UV curable acrylate |
| Proof Test | 1.25cm, 2cm, 6cm Radius |
■背底损耗和发射波长
通过选择稀土元素和激发波长，即可得到不同波长的光发射。
尽管纤芯对长波长区域损耗较低，但是由于氟化紫外树脂形成的第二包层吸收作用，导致1.7μm及其之后的长波长波段有更高的损耗。
ZBLAN光纤
氟化物光纤是由多种重金属氟化物组成的复合玻璃光纤，根据材料组成的不同，氟化物光纤的种类也不同。氟化物光纤具有许多硅基光纤所不能实现的特性，如工作波长范围更宽，掺杂稀土元素时发射效率更高灯。
FiberLabs主要生产ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF ZBLAN光纤和AlF3基光纤(AlF3-BaF2-SrF2-CaF2-MgF2-YF3)。我们提供以下五种氟化物纤维作为我们的标准系列:
> 非掺杂单模ZBLAN光纤
> 非掺杂多模ZBLAN光纤
> 稀土掺杂单模ZBLAN光纤
> 稀土掺杂双包层ZBLAN光纤
> 多模AlF3基光纤
■ZBLAN Glass Properties
| Optical | Transmissionrange | 0.35 ~4.0 μｍ |
| Refractive index(nd) | 1.50 | |
| Zeromaterial dispersion | 1.6 μm | |
| Thermal | Glass transitiontemperature (Tg) | 265 ℃ |
| Thermal expansion(α) | 200ｘ10-7 /℃ | |
| Thermal conductivity（k） | 0.628 W/m・K | |
| Specific heat（C） | 0.15 J/g.K | |
| Chemical | Water solubility(Dw) | 29.2ｗｔ％ |
| Acid solubility(Da) | 32ｗｔ％ | |
| Physical | Density(ρ） | 4.50g/cm3 |
| Nonlinear coefficient | 0.85×10-13esu | |
| Thermo-optic coefficient | -14.75×10-6/K | |
| Mechanical | Young’s modulus(E) | 53 GPa |
| Knoop hardness (HK) | 2.2 GPa | |
| Poisson’s ratio（σ） | 0.31 |
ZBLAN光纤近红外（NIR）/中红外（MIR）宽光谱传输特性
下图显示了三种不同类型的玻璃纤维ZBLAN、AlF3和二氧化硅的损耗光谱。ZBLAN纤维最宽的传输窗口可从0.4μm到4μm。因此，ZBLAN光纤适合作为近红外(NIR)和中红外(MIR)等光谱领域的宽带光学波导介质。
图中显示了三种不同类型的玻璃纤维ZBLAN、AlF3和二氧化硅的损耗光谱。ZBLAN纤维最宽的传输窗口可从0.4μm到4μm。因此，ZBLAN光纤适合作为近红外(NIR)和中红外(MIR)等光谱领域的宽带光学波导介质。
当泵浦的波长接近光纤的零色散波长(ZDW)时，ZBLAN光纤也是产生MIR超连续介质的有效介质。ZBLAN光纤的ZDW通常位于约1.7 -1.9μm，常用于高功率脉冲激光器。
稀土掺杂ZBLAN光纤特性
ZBLAN光纤的另一个巨大优势在于它在掺杂稀土元素时具有优异的发射特性。图3显示了掺杂Tm、Er和Nd的ZBLAN光纤的一些可见荧光。由于ZBLAN光纤具有较低的声子能量，受声子非辐射跃迁的影响比硅光纤小，因此具有较强的可见光荧光特性。
稀土掺杂ZBLAN光纤的可见荧光.（自左至右：掺杂Tm，Er，Nd）
下图显示了掺杂稀土的ZBLAN光纤在可见光、近红外和MIR波段的不同发射波长。图中还标出了掺稀土石英光纤的四种主要发射波长。有许多光谱区域只有ZBLAN才能覆盖。
例如,排放在1.31和1.45左右μm近红外光谱,光通信中具有十分重要的意义,可以通过ZBLAN纤维。和平号卫星的发射也是ZBLAN卫星的特征。ZBLAN的这种奇异特性使我们能够在不同的光谱区域产生光源(光放大器、ASE光源、光纤激光器)。
玻璃成分和纤维设计的细微差别也会影响发射效率。我们一直致力于玻璃成分和纤维设计参数的优化。
稀土掺杂ZBLAN光纤的发射光谱
