CN1174267C - 用于光放大器的光纤维 - Google Patents

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Abstract

一种用于光放大器的光纤维，其包含在1.31微米波段能提高光放大率的镝离子(Dy3+)。该光纤维包括：锗-镓-硫(Ge-Ga-S)化玻璃、碱金属卤化物和稀土元素镝(Dy)，基于锗-镓-硫化玻璃和碱金属卤化物的总量，碱金属卤化物含量是在大约1-20摩尔%的范围内；而基于锗-镓-硫化玻璃、碱金属卤化物和稀土元素的总量，稀土元素的含量在大约0.01-0.1摩尔%的范围内。在该光纤维中，Dy3+的电子与玻璃晶格中的声子之间的相互作用能够被降低到最小强度，故Dy3+从6F11/2和6H9/2对于6H11/2的多声子张弛被放慢，从而1.31微米的荧光寿命被延长，进一步提高了该光纤维的荧光效率。

Description

用于光放大器的光纤维
技术领域
本发明涉及一种应用于光放大器的光纤维，尤其是这样一种应用于放大器中的光纤维，即在其中含有镝离子(Dy3+)，使在波段1.31微米的光放大率得到提高。
背景技术
在光放大器制造中，过去常常是放大一个具有波长1.31微米的光信号，该波长属于二氧化硅玻璃的零色散波长。一些稀土元素，如钕(Nd)、镨(Pr)或镝(Dy)的离子态通常被注入玻璃基材中，可是，当将Nd3+搀入玻璃的情况下，在Nd3+的能级4F3/2向能级4I13/2跃迁期间，荧光在远离零色散波长的1.31微米波长被发射。能级4F3/2在波长1.31微米发射的荧光强度，比起在890纳米和1064纳米等其它波长的强度，是非常弱的。且由于在能级4F3/2激发态吸收，故短于波长1.36微米的光增益减小。为此，一种富氟化物玻璃被建议作为基材，以替代二氧化硅玻璃。然而，富氟化物玻璃的使用，也不能提高波长1.31微米的光增益达到要求的水平。
而且，在光纤维制造中，也把稀土元素Pr3+注入进玻璃，以便光1G4→3H5跃迁时有利于产生荧光发射。这种跃迁比起其它能级之间的跃迁，发生的可能性更大，因而将Pr3+用来作为搀入玻璃的材料时，可以期待获得一个高的光放大率。
然而，能级1G4和3F4间的能差是很小的，为3000厘米-1。因此使用具有800厘米-1的高的晶格振动能的氧化玻璃作为基材，由于受激的Pr3+在级1G4上有着发生非发射跃迁的极大可能性。这是由于多晶格振动张弛造成的结果。其结果是光放大率减小而不是增加。因此，在光放大器制造中，如果目的在于提高光放大率而使用Pr3+，则应该相应地选择具有低的晶格振动能的基材。
使用一种含有四氟化锆(ZrF4)的氟化玻璃作基材，因其具有低的晶格振动能而著名。可是，这种氟化玻璃有一个仅为4％或更低的量子效率。因此，从荧光寿命的角度来看，要获得令人满意的性能是困难的。由于这个原因，对于利用比氟化玻璃更低的晶格振动能的硫化玻璃作为基材的研究，被积极地进行。
图1示出了镝离子(Dy3+)的一个能级图。按图1所示，在受激能级6F11/2和6H9/2向基态能级6H15/2跃迁时，Dy3+在波长1.31微米发生荧光发射。
表1分别地示出将Dy3+和Pr3+(均在1.31微米发射荧光)注入锗-镓-硫化(Ge-Ga-S)玻璃基材而制造的光放大器的性能。
                 表1
    性能     Pr3+     Dy3+
    受激发射横截面(10-20厘米2)     1.05     4.35
    荧光寿命(微秒)     300     38
    量子效率(％)     0.60     0.17
    分割比率(％)     0.60     0.71
表1显示，Dy3+中的受激发射横截面是Pr3+中的四倍多，Dy3+中的分割比也高于Pr3+中的分割比。另外，与Pr3+相比，Dy3+在具有容易激发优势的红外区附近呈现几个吸收峰值。然而，Dy3+的实际荧光寿命仅是Pr3+的10％。因此，对于光放大的要求来说，Dy3+有着非常低的荧光率和非常低的增益系数的弱点。
Dy3+短的荧光寿命是由于多声子张弛所致。关于多声子张弛的详情，这里恕不赘述。
Dy3+的激发能级6F11/2和6H9/2，向最邻近的低能级6H11/2之间的能差，比Pr3+的与上述相应的能级之间的能差，甚至要小约1800厘米-1。所以其多声子张弛率远超过在1.31微米的发射率。其结果，由于离子与声子的相互作用，使大多数受激离子的能量被丢失。因此，一个具有相对地高声子能量的氧化玻璃，或一个具有相对地低声子能量的氟化玻璃被用来充当对于Dy3+的基材，在1.31微米的荧光发射都是不可能的。然而，一种硫化玻璃允许在波长1.31微米的荧光发射，这便提供了使用硫化玻璃对于Dy3+作为基材的可能性。
如上所述，虽然活性离子Dy3+对于光放大具有很大的潜力，但由于缺乏能获得对于Dy3+的这个潜力的基材，所以，将活性离子Dy3+可靠地应用于具有1.31微米波长的光放大器，是不切实际的。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于光放大器、包含镝离子(Dy3+)且在波长1.31微米能提高光放大率的光纤维。
本发明的目的由于获得一种应用于光放大器的光纤维而达到，该光纤维包括有：锗-镓-硫化(Ge-Ga-S)玻璃，碱金属卤化物和稀土元素镝(Dy)，以Ge-Ga-S玻璃和碱金属卤化物的总量为基础，碱金属卤化物的含量约在1-20摩尔％的范围内；而以Ge-Ga-S玻璃、碱金属卤化物和稀土元素的总量为基础，稀土元素的含量约在0.01-0.1摩尔％的范围内。碱金属卤化物为溴化钾(KBr)、CsBr(溴化铯)、碘化钾(KI)或碘化铯(CsI)则更好。
当使用的碱金属卤化物为KBr或CsBr时，在波段1.31微米处的荧光寿命极大地提高而不论碱金属卤化物的含量是多少。从提高荧光寿命的角度来看，碱金属卤化物的含量多于或等于镓的含量，则是更为可取的。
当碱金属卤化和为KI或CsI时，以玻璃混合物的总量为基础，在Ge-Ga-S玻璃中的镓含量是10摩尔％或更多些，对于进一步提高在波段1.31微米处的荧光寿命则更有利。而以提高波段1.31微米处荧光寿命的观点来看，碱金属卤化物含量多于或等于镓含量则更好。
本发明的目的由于获得应用于光放大器的下述光纤维而达到。这种光纤维包括：锗-镓-砷-硫化(Ge-Ga-As-S)玻璃，碱金属卤化物和稀土元素镝(Dy)，以Ge-Ga-As-S玻璃和碱金属卤化物的总量为基础，碱金属卤化物含量约在1-20摩尔％范围内；而以Ge-Ga-As-S玻璃、碱金属卤化物和稀土元素的总量为基础，稀土元素的含量约在0.01-0.1摩尔％范围内，则是更为可取的。
附图说明
本发明的上述目的和优点，在参照附图详细描述其实施例后，将变得更加显而易见。
图1是镝离子(Dy3+)的能级图；
图2显示了当一束发射914纳米光的激光辐射在以实施例1-4和比较例所制造的光纤维上时，Dy3+的荧光发射光谱；
图3显示了当一束发射914纳米光的激光，辐射在以实施例1-4和比较例所制造的、用于光放大器的光纤维上时，在波段1.31微米Dy3+的荧光强度随着时间的变化。
具体实施方式
在波段1.31微米，镝离子(Dy3+)的荧光寿命和光放大率是随着非发射跃迁的强度而变化的。当受激能级6F11/2和6H9/2的能量以某种形式被耗尽时，就不再以光的形式发射。这种非发射跃迁被分类为：第一是多声子张弛，如图1中的(A)所示，它是由于玻璃的晶格振动能引起的；第二是能量在Dy3+的邻近能级间的传输，如图1中的(B)所示。
在这些非发射跃迁现象中，由晶格振动引起的多声子张弛，对于Dy3+能级6F11/2和6H9/2上电子密度的减少，从而使光放大率减小起到相当大的作用。因此，对于一个以Dy3+作为活性离子的1.31微米光放大器，有必要将多声子张弛率减到最小。在发光离子，如稀土元素离子被留在象水晶或玻璃等固体基材中的情况下，发光离子因吸收外来能量而受激，随后将能量输运到基态或者一个较低能级上而产生光能。由此可见，多声子张弛是关于由于电子与声子的相互作用而导致有用光能被消耗的现象。在多声子张弛中，构成元素发光离子的基础的能级与靠其最近的低能级之间的能差，是一个重要的因素。一般地说，两能级之间的能差高出基材晶格振动能的数倍，因而多重的声子由于基材晶格振动，从而消耗受激离子的能量。多声子张弛率还与声子数的指数成反比。因此，如果两能级间的能差是常数，那么应该增加声子数以减少多声子张弛率，从而使基材的晶格振动能尽可能地降低。
但是，基材的晶格振动能与构成基材的原子的质量的平方根成反比，而与原子间结合力的平方根成正比。因此，若用一种具有大质量原子而其原子间结合力弱的基材，多声子张弛率能够被减小。而且，多声子张弛率还随着稀土元素的电子和基材中存在的声子间的结合力的不同而变化。因此，由于减少电子与声子的相互作用致使其结合力被减到最小，从而使多声子张弛率被减得更小。
一种硫化玻璃有大约350厘米-1的晶格振动能，这比氧化玻璃、氟化玻璃的晶格振动能要低得多。因此，硫化玻璃看来有着低的多声子张弛率。然而，作为基材的硫化玻璃，减少Dy3+在6F11/2和6H9/2上的荧光寿命到大约38微秒，以及量子效率减小到17％或更小。因此，硫化玻璃中的电子与声子结合力必须被减到最小。
为了提高Dy3+在波段1.31微米的荧光效率，本发明的光纤维采用活性离子Dy3+和具有低的晶格振动能的普通硫化玻璃以及具有很弱的电子与声子结合力且与硫化玻璃组成元素相比为大质量的溴(Br)或碘(I)，以减小硫化玻璃中电子与声子的相互作用。
根据本发明用于光放大器的光纤维，下面将作更详细地描述。
本发明的光纤维包括锗-镓-硫化(Ge-Ga-S)玻璃或锗-镓-砷-硫化(Ge-Ga-As-S)玻璃、碱金属卤化物和稀土元素镝(Dy)的离子形态(Dy3+)。任何碱金属卤化物均能被用于该光纤维，然而溴化钾(KBr)、溴化铯(CsBr)、碘化钾(KI)或碘化铯(CsI)是碱金属卤化物的首选。碱金属卤化物含量以玻璃、碱金属卤化物的总量为基础大约是在1-20摩尔％的范围内，而更可取的是约为1-10摩尔％。如果碱金属卤化物含量小于1摩尔％，那么光纤维的荧光发射率便不好。同时，如果碱金属卤化物含量大于20摩尔％，那么光纤维的热性能和化学性能便变坏。
锗-镓-砷-硫化玻璃已经被发明，以减弱在光纤维制造期间锗-镓-硫化玻璃的结晶化倾向。在锗-镓-硫化玻璃中，锗容易玻璃化，而镓显示出高结晶化倾向和不好的玻璃化性能。因此，在光纤维制造期间，玻璃化被镓所阻碍。为了防止在使用硫化玻璃中的结晶化倾向，具有极好玻璃化性能的砷被加入到形成光纤维基材的硫化玻璃之中。以玻璃的混合物总量为基础，25-30摩尔％的锗、2-10摩尔％的镓、5-10摩尔％的砷和60-65摩尔％的硫被包含在锗-镓-砷-硫化玻璃或者锗-镓-硫化玻璃之中。
更为可取的是，以光纤维的混合物总量，包括锗-镓-硫化玻璃或者锗-镓-砷-硫化玻璃、碱金属卤化物和稀土元素的总量为基础，稀土元素的Dy3+含量是在0.01-0.1摩尔％的范围之内。如Dy3+含量多于0.1摩尔％，由于交叉张驰的产生而使浓缩冷却，从而降低光放大率。硫化镝(Dy2S3)是Dy3+的来源，锗锭是锗的来源，镓粉是镓的来源，砷块是砷的来源。
从提高1.31微米荧光寿命的观点来看，碱金属卤化物溴化钾或者溴化铯和比碘化铯或者碘化钾更好。碱金属卤化物含量大于或等于镓含量较好。以玻璃的化学稳定性和玻璃中稀土元素的可溶性的观点来看，碱金属卤化物含量等于镓的含量则更好。如果碱金属卤化物的含量相对于镓含量过多，则玻璃的热稳定性和稀土元素的可溶性则急剧地减小。
例如，在混合物0.95[Ge32Ga5S63]-0.05KBr或者0.95[Ge32Ga5S63]-0.05CsBr中比在混合物0.95[Ge25Ga10S65]-0.05KBr或者0.95[Ge25Ga10S65]-0.05CsBr中，前者在1.31微米荧光寿命要比后者提高得多。
此外，当碱金属卤化物使用碘化铯或者碘化钾时，以玻璃的混合物总量为基础，镓的含量为10摩尔％或更多一些则更好。以在1.31微米波段提高荧光寿命的观点来看，碱金属卤化物含量大于或等于镓的含量则更好。换言之，如果碱金属卤化物含量小于镓的含量，则在波段1.31微米的荧光寿命不会有大的提高。
在按照本发明制造的光纤维中，采用的具有高纯度的锗、镓和硫、来源于诸如Dy2S3的Dy3+和碱金属卤化物，它们在一个没有氧气但充有惰性气体的手套式操作箱内被混合。
首先，锗、镓、硫和提供Dy3+的原料按照要求的比率被混合，一预定数量的碱金属卤化物被加入到该混合物中。一个含有碱金属卤化物的预定数量的上述混合物被放进一个二氧化硅安瓿，然后在真空条件下密封。接着，这个装满混合物的二氧化硅安瓿在温度900-1100℃的熔炉中熔合，温度如为950-1000℃则更好。如果熔炉的温度高于1100℃，装有混合物的二氧化硅安瓿由于高蒸气压可能爆炸。同时，如果熔炉的温度低于900℃，则具有高熔点的稀土元素将不能熔化。
接着，装有被熔合混合物的二氧化硅安瓿被冷却。任何技术都可以被采用来冷却这个被加热的二氧化硅安瓿，然而更可取的办法是放在空气中冷却。
在此之后，以玻璃基材的靠近玻璃转变点的温度，即在300-400℃的温度，加热这个装有混合物的二氧化硅安瓿，然后冷却并打开，便得到一个玻璃棒。将此玻璃棒加热并拉丝，便获得了本发明制造的光纤维。
利用下述实施例，本发明将被更详细地描述。然而，这些实施例仅仅作些说明，而本发明并非限于如此。
实施例1
锗、镓和硫，它们的纯度均达99.999％或者更高，和纯度为99.9％的溴化钾，在一个充有氩气的手套式操作箱中称他们的重量，以制备0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr的混合物。然后，将纯度为99.9％的Dy2S3的0.05摩尔％加进这个混合物，目的是将Dy3+注入这个基材混合物。
10克这种混合物被放进一个二氧化硅安瓿，并在真空条件下密封。这个装有该混合物的二氧化硅安瓿在950℃的熔炉中熔合达12小时，然后在空气中冷却。接下来，该安瓿在350℃下被加热2小时，冷却后便打开，从而获得一玻璃棒。所获得的玻璃棒被加热并拉丝，便得到了本发明制造的光纤维。
实施例2
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但以碘化钾替代实施例1中所用的溴化钾，从而制成0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KI。
实施例3
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但以溴化铯替代实施例1中所用的溴化钾，从而配制成0.90[Ge25Ga10S65]-0.10CsBr。
实施例4
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但以碘化铯替代实施例1中所用的溴化钾，从而配制成0.90[Ge25Ga10S65]-0.10CsI。
实施例5
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但被配制成0.95[Ge25Ga10S65]-0.05KBr，不是0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr。
实施例6
一光纤维用如实施例5的同样方法制造，但以溴化铯替代实施例5中所用的溴化钾，从而配制成0.95[Ge25Ga10S65]-0.05CsBr。
实施例7
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但被配制成0.95[Ge32Ga5S63]-0.05KBr，而不是0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr。
实施例8
一光纤维用如实施例7的同样方法制造，但以溴化铯替代实施例7中所用的溴化钾，从而配制成0.95[Ge32Ga5S63]-0.05CsBr。
实施例9
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但被配制成0.96[Ge32Ga5S63]-0.04CsBr，而不是0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr。
实施例10
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但被配制成0.97[Ge32Ga5S63]-0.03CsBr，而不是0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr。
实施例11
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但被配制成0.95238[Ge29Ga5S66]-0.04762CsBr，而不是0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr。
实施例12
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但被配制成0.95[Ge29Ga5S65]-0.05KI，而不是0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr。
实施例13
一光纤维用如实施例12的同样方法制造，但以碘化铯替代碘化钾，从而配制成0.95[Ge29Ga5S66]-0.05CsI。
实施例14
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但要加入纯度为99.999％或更高纯度的砷，且以溴化铯替代溴化钾，从而配制成为0.95[Ge30As9Ga1S60]-0.05CsBr，而不是实施例1中的0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr。
比较例
一光纤维用如实施例1的同样方法制造，但没有溴化钾加进Ge25Ga10S65之中，因而不是0.90[Ge25Ga10S65]-0.10KBr。
对于由实施例1-14以及比较例制造的光纤维，他们的Dy3+在能级6F11/2和6H9/2上的荧光寿命均已被测定。荧光寿命用τ表示，它被定义为荧光强度到达初始水平1/e的一个时间点，τ可用数字示波器测定。荧光寿命还用TR表示，它被定义为在假定仅仅由于电子跃迁产生的发射跃迁的情况下，荧光强度到达初始水平1/e的一个时间点，TR是被计算出来的。量子效率以η表示，它被定义为测定的荧光寿命与计算的荧光寿命的比率。
在此，一个由氩离子(Ar+1)激光启动的发射914纳米光的钛(Ti)-蓝宝石激光器被用来作为激发光源。在激发Dy3+到能级6F7/2之后，便停留在由Ge-Ga-S或者Ge-Ga-As-S和碱金属卤化物组成的玻璃基体的晶格之中，用钛-蓝宝石激光，可由InSb光电探测器测量所产生的荧光，其波长由1/4m双倍单色器测量，且将被测量到的荧光由一锁定放大器分析。
得出的结果是，在实施例1中制造的光纤维的荧光寿命为420微秒，其量子效率为90％。与比较例制造的光纤维的荧光寿命38微秒和量子效率16.6％相比，实施例1光纤维的荧光寿命被提高了。这种荧光寿命的提高，是由于将溴化钾加进Ge-Ga-S玻璃从而减少Dy3+从6F11/2和6H9/2对于6H11/2的多声子张弛率的缘故。
同样，实施例2的光纤维的荧光寿命是270微秒；实施例3的光纤维显示最长的荧光寿命达1.26毫秒。这个结果为使用溴化铯能起进一步减小Dy3+从能级6F11/2和6H9/2对于6H11/2的多声子张弛率的作用，提供了证据。实施例4的荧光寿命是190微秒；实施例5是44微秒；实施例6的荧光寿命是60微秒；实施例7的荧光寿命是650微秒；实施例8的荧光寿命是1.12毫秒。
在实施例5和6中，溴化钾或溴化铯被加进Ge-Ga-S玻璃中，与比较例相比，荧光寿命稍微提高。但是，如在实施例7和8中一样，通过把溴化钾或溴化铯加进具有变化的混合物的Ge-Ga-S玻璃中，由于加入溴化物，荧光寿命显著地提高。
实施例9制造的光纤维的荧光寿命是107微秒；实施例10制造的光纤维的荧光寿命是72微秒。这是由于在加入Ge-Ga-S玻璃的溴化物比率低的情况下，他们的荧光寿命与实施例1-4，7、8相比较，便没有明显地提高。
从实施例1、3、5-10的结果中可以确定，当溴化物对于镓的比率是低的时候，在1.31微米处的荧光寿命的提高是非常微小的。为了证实溴化物与镓的比率对于提高荧光寿命所起的作用，在实施例11中增加了溴化铯的量，使溴化铯含量等于镓的含量。其结果是，荧光寿命被提高到1.13毫秒。因此，可以断定，仅当溴化铯含量大于或等于镓的含量时，多声子张弛率减小。
然而，在实施例12和13中，在碘化钾或碘化铯的5摩尔％被加进Ge29Ga5S66的95摩尔％的情况下，他们对于提高荧光寿命的作用，与溴化铯的作用相比较，是微不足道的。实施例12的荧光寿命是55微秒；实施例13的荧光寿命是59微秒。而实施例14制造的光纤维，其荧光寿命与比较例的荧光寿命相比较，则显著地提高，达到720微秒。
图2所示为实施例1-4和比较例制造的光纤维，在使用一个发射914纳米光的激光器作为激发光源，将Dy3+激发到6F7/2时，在1.31微米和1.75微米的荧光发射光谱。1.31微米荧光发射是由于从能级6F11/2和6H9/2到基(能级)态的跃迁，而1.75微米荧光发射则是由于从能级6H11/2到基(能级)态的跃迁。
从图2可以看出，比较例在1.31微米的荧光强度，比在1.71微米的荧光强度小得多。这个结果与多声子张弛率有关。因为在使用Ge-Ga-S玻璃作为玻璃基材的情况下，多声子张弛率达到20000秒-1，它比在1.31微米的自发荧光发射率(大约4000秒-1)高5倍，大多数受激到能级6F11/2和6H9/2的Dy3+不能以1.31微米发射荧光，而被输运到较低能级6H11/2上，再以1.75微米发射荧光。因此，1.75微米的荧光强度大于1.31微米的荧光强度。
在实施例1、3中，溴化物被加进Ge-Ga-S玻璃，多声子张弛率锐减，以致1.31微米的荧光强度比1.75微米的荧光强度大得多。而在实施例2、4中将碘化物加进Ge-Ga-S玻璃的情况下，与实施例1、3中使用溴化物相比较，1.31微米的荧光强度要比1.75微米的荧光强度小得多。
图3就是表示实施例1-4和比较例制造的各个光放大器1.31微米的荧光强度随时间的变化情况，其中由一发射914纳米光的激光器将Dy3+激发到6F7/2能级上，而后由于从能级6F11/2和6H9/2到基能级的跃迁而产生的1.31微米荧光。
从图3可知，与比较例相比较，实施例1至4的荧光强度随时间缓慢地减小。这个结果证实了实施例1至4荧光寿命的提高。
如上所述，按照本发明的在含有活性离子Dy3+的光纤维制造中，一种具有低的晶格振动能的硫化玻璃被用来作为玻璃基材，并加进了能使Dy3+的电子与玻璃晶格中的声子之间相互作用减到最小程度的碱金属卤化物。其结果，Dy3+从能级6F11/2和6H9/2对于他们最为邻近的低能级6H11/2的多声子张弛被放慢，因此，1.31微米荧光寿命被延长，从而进一步提高了该光纤维的荧光效率。

Claims (12)

1.一种用于光放大器的光纤维，其特征在于，它包括：
锗-镓-硫(Ge-Ga-S)化玻璃、碱金属卤化物和稀土元素镝(Dy)，
基于锗-镓-硫化玻璃和碱金属卤化物的总量，碱金属卤化物含量是在大约1-20摩尔％的范围内；而基于锗-镓-硫化玻璃、碱金属卤化物和稀土元素的总量，稀土元素的含量在大约0.01-0.1摩尔％的范围内。
2.根据权利要求1所述的光纤维，其特征在于，碱金属卤化物是溴化钾、溴化铯、碘化钾或者碘化铯。
3.根据权利要求2所述的光纤维，其特征在于，碱金属卤化物是溴化钾或者溴化铯。
4.根据权利要求3所述的光纤维，其特征在于，碱金属卤化物的摩尔％是镓的摩尔％的1.1倍或者等于镓的摩尔％。
5.根据权利要求2所述的光纤维，其特征在于，当碱金属卤化物是碘化钾或者是碘化铯时，基于玻璃的混合物的总量，在锗-镓-硫化玻璃中的镓的含量是10摩尔％或更多些。
6.根据权利要求5所述的光纤维，其特征在于，碱金属卤化物的摩尔％是镓的摩尔％的1.1倍或者等于镓的摩尔％。
7.一种用于光放大器的光纤维，其特征在于，它包括：
锗-镓-砷-硫(Ge-Ga-As-S)化玻璃、碱金属卤化物和稀土元素镝(Dy)，
基于锗-镓-砷-硫化玻璃和碱金属卤化物的总量，碱金属卤化物含量是在大约1-20摩尔％的范围内；而基于锗-镓-砷-硫化玻璃、碱金属卤化物和稀土元素的总量，稀土元素的含量在大约0.01-0.1摩尔％的范围内。
8.根据权利要求7所述的光纤维，其特征在于，碱金属卤化物是溴化钾、溴化铯、碘化钾或者碘化铯。
9.根据权利要求8所述的光纤维，其特征在于，碱金属卤化物是溴化钾或者溴化铯。
10.根据权利要求9所述的光纤维，其特征在于，碱金属卤化物的摩尔％是镓的摩尔％的1.1倍或者等于镓的摩尔％。
11.根据权利要求8所述的光纤维，其特征在于，当碱金属卤化物是碘化钾或者是碘化铯时，基于玻璃混合物的总量，在锗-镓-砷-硫化玻璃中的镓的含量是10摩尔％或更多些。
12.根据权利要求11所述的光纤维，其特征在于，碱金属卤化物的摩尔％是镓的摩尔％的1.1倍或者等于镓的摩尔％。
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