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碲酸盐玻璃光纤综合性能优异 但国内碲酸盐玻璃光纤研制方面仍存在问题

2024-10-08 10:01      责任编辑:林梓一    来源:www.newsijie.com    点击:
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  碲酸盐玻璃光纤综合性能优异 但国内碲酸盐玻璃光纤研制方面仍存在问题
 
  碲酸盐玻璃光纤具有物理化学稳定性优异、红外透射范围较宽(0.4~5.0μm)、声子能量低、熔化温度较低、稀土溶解度高、折射率高、拉曼频移较大、拉曼增益系数大等优点,是良好的拉曼光纤激光器增益材料。而拉曼光纤激光器具有输出波长灵活、光束质量好、转换效率高、结构紧凑等优势,可广泛应用于光通信、环境监测、医疗健康以及国防等领域。

  根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028年中国碲酸盐玻璃光纤市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,碲酸盐玻璃由摩尔分数为60%~90% 的 TeO2和多种第2组分(如 Na2O、ZnO、Bi2O3 等碱金属氧化物)组成,具有较宽的传输区域、热稳定性好、耐腐蚀、折射率和非线性折射率高等优点,相较于其他玻璃材料优势较为明显。在碲酸盐玻璃基础的上,通过碲酸盐光纤预制棒研制、光纤拉制即可形成碲酸盐玻璃光纤。

  在我国,上海光学精密器械研究所于2010年制备出Tm3+离子掺杂的碲酸盐玻璃光纤,并在800nm激光泵浦下获得输出功率为0.5W的1.9μm激光输出。2011年,上海光学精密器械研究所成功研制出2μm激光输出铥(Tm)单掺及铥钬(Tm-Ho)共掺碲酸盐玻璃单模光纤。之后,上海工程大学、吉林大学等也对碲酸盐玻璃光纤的制备进行了研究。目前,国内已在低损耗多组分碲酸盐玻璃光纤制备及性能研究、掺稀土碲酸盐激光玻璃等方面已取得明显进展。

  然而,受原材料纯度不足、制备工艺存在缺陷等因素限制,碲酸盐玻璃中的羟基、微气泡、金属颗粒、析晶等杂质很难彻底消除,因此碲酸盐玻璃光纤的性能提升也受到局限。除此之外,碲酸盐玻璃光纤预制棒冷加工成型、特定组分的预制棒光纤拉制工艺等也会限制碲酸盐玻璃光纤损耗的降低,使其实际损耗与理论损耗存在较大差距。因此,国内研究者需继续针对碲酸盐玻璃光纤的制备及性能提升进行深入研究。

  新思界产业分析人士表示,碲酸盐玻璃光纤作为拉曼综合特性较为优异的光纤增益介质,其在中红外波段光纤激光器领域有良好的应用前景。且我国作为全球最大的单一激光市场,对光纤激光器需求量大,与此同时,中国也是全球重要的光纤激光器生产国家,这为碲酸盐玻璃光纤行业发展创造了良好的市场条件。未来在光通信、环境监测、国防、医疗健康等终端行业带动下,国内碲酸盐玻璃光纤将实现进一步发展。
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