CN1243500A - 玻璃组合物和由它制作的光学器件 - Google Patents

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Abstract

本发明所揭示的是不含磷酸盐的共掺入Er/Yb的硼硅酸盐玻璃组合物和由该组合物制作的光学器件;该组合物包含:按100份重量计,60—70份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2,其中SiO2含量总是高于40份(重量),8—12份(重量)的B2O3,10—25份(重量)的M2O,其中M2O是碱金属氧化物,0—3份(重量)的BaO,0.1—5份(重量)的Er2O3,0.1—12份(重量)的Yb2O3,0－少于5份(重量)的F;其中硼原子是四面体空间配位的。

Description

玻璃组合物和由它制作的光学器件
本发明涉及一种特别适用于光学器件的玻璃组合物；更确切地说，本发明涉及一种不含磷酸盐共掺入铒/镱的硼硅酸盐玻璃，这种玻璃适用于激光器和光信号放大器，例如，块状波导或平面波导的和纤维类型的这些器件。本发明也涉及以该玻璃组合物为基础的该种光学器件。
本发明涉及一种尤其适用于能放大光信号的光学器件的制作和运行的玻璃组合物。这些器件的类型包括(但不限于)块状玻璃激光器、平面激光器、平面波导光放大器、纤维激光器和放大器。为方便起见，本发明下面对含本发明玻璃组合物的光学器件的有关说明，只局限于平面光放大器；然而，本技术领域的技术人员将会意识到本发明玻璃组合物还可应用到光学器件的上述其他类型。
此外，波导制造技术例如离子交换、喷射、火焰水解和化学蒸汽沉积在文献中报道很多，已不必在这里为让本技术领域的技术人员理解本发明而进行讨论。例如美国专利No.5,128,801(Jansen等人)，在这里参考引入本发明，它描述了其波导通道结合在一玻璃体中的平面放大器。该玻璃体中掺入一种光学活性物质，例如稀土金属氧化物。要放大的信号通过波导传送；泵激功率耦合到波导的一端，放大的信号在波导的另一端引出。铒具有便利地包括低损耗1550纳米第三电信窗口的荧光谱，并在玻璃基质中表现出受激状态的长寿命，这些优点与其他的理由一道，使铒成为光信号放大器件优选的光学活性掺入剂。
一个理想的光放大器件应具有短的长度、高的放大效率(分贝/毫瓦泵)和大的增益系数(分贝/厘米)。对掺入铒的放大器的性能的一个限制因素是玻璃基质，其成份影响Er3+离子受激状态的寿命、Er3+离子的吸收和发射截面以及其频带宽度。另外，基质玻璃中铒的浓度也极大地影响放大器性能。例如，在二氧化硅纤维中掺入铒的浓度甚至是100ppm那样低时，一种称作能量传递上的升频转换现象就可能有效地猝灭粒子数反转，这是由于Er3+离子的聚集而在这些聚集区域之间形成能量转移的缘故。然而，能量转递上的升频转换现象可以通过降低铒浓度并增加放大器的长度而大大下降，这是与上述所希望的放大器特性是抵触的。例如，Nykolak等人的“掺入铒的平面波导放大器的系统评价”，IEEE Photon.Technol.Lett.，5，pp.1185-1187(1993)，曾报道在4.5厘米平面波导放大器中Er3+的浓度高达10,000ppm时，对280毫瓦的980纳米泵激功率只产生15分贝的增益。此外，含掺入0.5％(重量)的Er2O3的Corning B1664硼硅酸盐基质玻璃的4厘米TI+离子交换波导放大器，以110毫瓦973纳米的泵激功率进行抽运时，我们观察到3分贝净增益的最佳性能。
因此，人们认识到需要适用于制造这里所述类型光放大器件的一种玻璃组合物，该种玻璃组合物可避免磷酸盐玻璃已知的一些缺陷以及例如玻璃和光学器件领域的技术人员意识到的上述其他有关的问题，该种玻璃组合物可提供含磷酸盐玻璃具有的光谱学和制造上的优点，而不具有其已知的缺点。
本发明另外的特点和优点将在下面说明书中阐述，这些特点和优点部分地可通过说明书清楚地显示，并且/或者可以通过本发明的实践来了解。本发明的目标和其他优点将会通过书面说明书、权利要求书以及附图所具体指出的仪器和组合物而达到。
本发明第一主题是不含磷酸盐的共掺入Er/Yb的硼硅酸盐玻璃组合物，该玻璃组合物含有：
按100份(重量)计，
60-70份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)，(优选65-68份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2)，
8-12份(重量)的B2O3(优选11-12份(重量)的B2O3)，
10-25份(重量)的M2O，其中M2O是选自下述氧化物的组合：Na2O占0-20份(重量)、K2O占0-20份(重量)、Li2O占0-10份(重量)。
0-3份(重量)的BaO，(优选0-1份(重量)的BaO))，
0.01-5份(重量)的Er2O3，(优选0.5-3份(重量)的Er2O3)，
0.1-12份(重量)的Yb2O3，(优选1-10份(重量)的Yb2O3)，
0-少于5份(重量)的F；
而且含四面体空间配位的硼原子(B2O3的浓度低于12％时)，已知这种配位的硼原子能提高Er3+4I13/2亚稳态的寿命。
本发明如上所述的玻璃组合物是新颖的，但与现有技术的硼硅酸盐玻璃(例如那些标号为Corning B1664或Schott BK-7的玻璃，它们容易熔制和加工、制造成本相对低廉，可靠，耐化学物质侵蚀，对湿气也不敏感)是紧密有关的。
本发明的玻璃组合物以二氧化硅为基础。然而，对本技术领域的技术人员不会感到意外的是，锗(元素周期表中第IV列的另一种元素)可以部分地代替硅，具有等效的结果。锗氧化物的加入可以明显地使折射率稍微提高。本发明所述的玻璃组合物包含：
或60-70份(重量)二氧化硅(SiO2)，
或60-70份(重量)的SiO2+GeO2，在此SiO2+GeO2混合物中的二氧化硅，其含量总是高于40份(重量)。
本发明的组合物保证了硼原子是空间四面体配位，为的是避免粒子数反转的猝灭，而碱性氧化物以指定的用量加入，有助于玻璃的熔制并维持基本上与二氧化硅相同的大约1.5的折射率。
加入氟F可有利地改善玻璃的熔化和澄清，改善该玻璃的折射率，并改善组合物离子的交换性能。所述氟若以高于推荐的量(≥5份(重量)，以100份(重量)的(SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3)为基准)加入，会使玻璃呈乳白色。所述氟的加入量通常为0.1份(重量)以上较好。
对于给定的泵激功率，镱(Yb2O3形式)以指定的量加入，可使Er3+离子的反转能级增高，Yb除了在980纳米有强吸收外，当共掺入物的浓度足够高时，还可保证将有效能量转移给Er3+离子。此外，当镱存在时，铒有可能具有更高的能级，这显然是由于镱存在时Er3+离子的聚集程度下降。
根据本发明有利的实施方案，玻璃组合物中BaO和M2O的含量为、例如：5-12份(重量)的[BaO+0.5(Li2O+Na2O+K2O)]，以100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]为基准。
为着玻璃熔制时澄清的目的和/或为了增加铒的可溶解性，例如Sb2O3和/或As2O3那样的元素也可以加入组合物中，以100份(重量)的[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]为基准，其总用量在2份(重量)以下。
根据本发明的另一方面，为了优化组合物中铊离子的离子交换能力，用以制造强约束和高系数的波导管，K/Na的摩尔比大于1。
根据本发明的再一方面，本发明的玻璃组合物的折射率大约为1.5有利。
本发明的组合物完全适宜用作激光器或光放大器。它们的这些用途构成了本发明的另一主题。与此类似，本发明还涉及在结构中含波导的光学器件，该波导中具有本发明的玻璃组合物。该波导传统上是具有芯部和覆层。在特性上，该芯部(即芯)和包层是用本发明的玻璃组合物。根据一个不同的实施方案，氧化物Er2O3和Yb2O3基本上只存在于本发明这样一个器件的芯部。
值得注意的是，本发明的光学器件可以由纤维或平面波导组成。
本发明的一个实施方案也设想是，在一个光信号放大器件中，除了有一个光信号放大部分外，该器件还可以需要例如一个或多个无源部分以进行监测或倍增。无源部分是与有源部分相同或很相似的组成，不同的是无源部分组成中没有光信号放大掺入剂例如铒和镱。在无源部分中若加入光信号放大掺入剂，可以导致不能被泵激发射所克服的吸收损失。应该了解的是本实施方案的整体器件的折射率在不同部分中应基本上一致，避免在形成整体器件的两个部分之间的界面上产生反射。此实施方案的一个方面是对无源部分加入透明稀土即镧，其目的是调节未掺入铒或其他光信号放大掺入剂的器件部分的折射率。
根据此实施方案，本发明的范围覆盖整体光学器件，包括具有芯部和覆层的波导，该器件由无源的光信号非放大部分和有源的光信号放大部分组成，该器件以不含磷酸盐的硼硅酸盐玻璃组合物为特征，此组合物在该有源部分和无源部分的芯部和覆层的各处，折射率都基本上相同；该无源部分的该玻璃组合物含有：
60-70份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)
8-12份(重量)的B2O3，
10-25份(重量)的M2O，其中M2O如前面所定义，
0-3份(重量)的BaO，
0-少于5份(重量)的F，以100份(重量)的[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO]为基准；
但不含光信号放大的基本组成；
而该有源部分的玻璃组合物100份(重量)包含：
60-70份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)
8-12份(重量)的B2O3，
10-25份(重量)的M2O，其中M2O如前面所定义，
0-3份(重量)的BaO，
0.01-5份(重量)的Er2O3，
0.1-12份(重量)的Yb2O3，
0-少于5份(重量)的F；
该无源部分和有源部分的该玻璃组合物中，含有四面体空间配位的硼原子。
大体如上所述，该有源和无源部分的该玻璃组合物有利地具有下列特征：
-[BaO+0.5(Li2O+Na2O+K2O)]占5-12份(重量)，(对无源部分以[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO]的100份重量为基准，对有源部分以[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]的100份重量为基准)；
-它们包含Sb2O3和As2O3中的至少一种氧化物，总用量可以达到2份(重量)，对无源部分以100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO]为基准，对有源部分以100份(重量)的[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]为基准。
根据一个优选的另一种实施方案，氧化物Er2O3和Yb2O3以显著的用量只加入到有源部分的芯部。
本发明提供在光学器件的制造中尤其便利的不含磷酸盐的硼硅酸盐玻璃组合物，该光学器件通过受激发射而用于光信号的放大，包括明显块状的玻璃激光器和纤维以及平面波导激光器和放大器，在这些器件中玻璃组合物具有独特的特性，具有很大的放大效率和下述其他的优点。
本发明主题之一的玻璃组合物，其一个特征是在较大量的(直至5份(重量))铒氧化物情况下加入直至12份(重量)的镱氧化物。本发明的硼硅酸盐玻璃组合物在很大程度上是根据我们的发现：当镱和铒以这里所述的用量共掺入到组合物时，就使镱的受激态和铒的受激态之间的能量转化效率相当高(50％或以上)，与含已知的(见附图3)单一荧光性掺入剂(例如铒)的任何相似组合物相比，就会产生有所提高的泵激效率和性能。此外，根据本发明，此玻璃组合物以含有四面体配位的硼(B2O3的浓度＜12％时)为特征，这可以提高Er3+4I13/2亚稳态的寿命。此外，当玻璃组合物中镱和铒的含量为所限定的含量时，在典型的离子交换平面波导放大器中可获得更佳的泵激效率，这显然归因于铒离子的聚集程度下降。
玻璃中存在有碱金属氧化物例如Na2O和/或K2O和/或Li2O。这些单价氧化物的含量对获得容易熔制、光学性能优良、高传输性和低折射率的玻璃很关键。氧化钡(BaO)以少于或等于3份(重量)的用量加入作为玻璃结构网络改良剂，有一定的好处。该钡氧化物加入量大于0.1份(重量)时通常较有利。目前，在玻璃组合物中不加入其他网络改良剂例如Ca或Mg，因为此时在玻璃中会产生相分离的危险。
在本发明玻璃组合物的一个优选的实施方案中，(M2O+RO)(这里M是Li、Na或K，R是Ba)应当是：BaO+(0.5)(Li2O+Na2O+K2O)占5-12份(重量)，以100份(重量)的[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]为基准。
下面所述的本发明大多数玻璃组合物含有摩尔比大于0.9的K/Na，某些玻璃组合物就铊离子的交换进行了优化，具有大于1的K/Na摩尔比，在表3中实施例VIII的组合物就是如此。
附图是为了更好地理解本发明。这些附图是说明书的一部分。这些附图说明了本发明的实施方案，和说明书一起用来解释本发明。
附图有图1-4。
图1显示根据本发明的一个实施方案，长3.8厘米的波导器件的净增益(分贝，在纵坐标上)与973纳米泵激功率(毫瓦，在横坐标上)的关系，此实施方案具有如实施例A所述的玻璃组合物和表3中实施例III的玻璃组合物。
图2是与图1中相似的图，显示根据本发明如实施例B所述和具有表3中实施例IV玻璃组合物的一个实施方案，3.8厘米长波导器件的放大净增益(分贝)与973纳米泵激功率(毫瓦)的关系。
图3对共掺入剂Er2O3和Yb2O3的四种不同含量[以份数(重量)表示(见后面)]，显示本发明平面波导放大器的净增益(分贝)与放大器长度的关系。
图4显示一种整体光学器件的透视示意图，它包含一个波导区域，在此区域中器件含有一个无源的光信号非放大部分和一个有源的光信号放大部分。
表1列出了本发明玻璃组合物基本组分的含量。后面的表2给出玻璃组合物的优选的更窄范围。表3列出一些示范性的组合物，包括那些与同样操作条件下仅有一种添加组分的器件相比、根据本发明的实施方案从平面波导放大器中观察到性能改进的组合物。这些组合物的组成以份数(重量)来表示，以100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]为基准，上述Yb2O3和氟F(以钠的氟硅酸盐或钾的氟硅酸盐加入)以份数(重量)表示。指出的含量代表组合物熔制前的份数(重量)。实施例VI是一种乳白色玻璃，因为其氟含量高，不属本发明范围；然而，氟的加入(以钠的氟硅酸盐或钾的氟硅酸盐的形式加入为宜)，对玻璃原料的熔化和澄清，对调整折射率都有利，而且可以增加本发明组合物的离子交换性能。
                             表1
本发明的组合物：
0.1-12份(重量)的Yb2O3，
0-少于5份(重量)的F，
100份(重量)的组成是：
60-70份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)，
8-12份(重量)的B2O3，
10-25份(重量)的M2O，其中M2O是选自下述氧化物的组合：Na2O占0-20份(重量)、K2O占0-20份(重量)、Li2O占0-10份(重量)，
0-3份(重量)的BaO，
0.01-5份(重量)的Er2O3，
组合物中硼元素是四面体空间配位。
                           表2
本发明尤其优选的组合物：
1-10份(重量)的Yb2O3，
0-少于5份(重量)的F，
100份(重量)的组成是：
65-68份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)，
11-12份(重量)的B2O3，
10-25份(重量)的M2O，其中M2O是选自下述氧化物的组合：Na2O占0-20份(重量)、K2O占0-20份(重量)、Li2O占0-10份(重量)，
0-1份(重量)的BaO，
0.5-3份(重量)的Er2O3，
[BaO+0.5(Li2O+Na2O+K2O)]占该100份(重量)的5-12份(重量)。
                            表3
本发明组合物实施例*：(组成以份数(重量)表示)
  实施例I   实施例II   实施例III   实施例IV     实施例V   实施例VI**    实施例VII    实施例VIII
 SiO2     67.5     68     66.5     65.5     66.5     65.5     65.5     65.5
 BaO     0.6     0.6     0.6     0.6     0.6     0.6     0.6     0.6
 B2O3     11.6     11.6     11.6     11.6     11.6     11.6     11.6     11.6
 Na2O     10     10     10     10     10     10     10     3.8
 K2O     9     9     9     9     9     9     9     17.6
 Sb2O3     0.1     0.1     0.1     0.1     0.1     0.1     0.1     0.1
 Er2O3     1     0.5     2     3     2     3     3     1
 Yb2O3     5     5     5     5     1     2     2     2
 F     0     0     0     0     0     5     2.5     0
*∑(SiO2+BaO+B2O3+Na2O+K2O+Er2O3〕＝100±0.3份(重量)。
**实施例VI的组合物(乳白玻璃)不属本发明的范围。
根据本发明的一个实施方案，制造了一个示范性的器件，其过程是先熔制上述的一种玻璃组合物、然后用玻璃行业所非常熟知的工艺由其成形出一个基体。采用通常的照相平版印刷术方法，对基体进行选择性的掩蔽，界定出一个波导区域，其宽度2-5微米为宜。被掩蔽的基体接着浸在纯的铊盐浴中，通过铊离子进行钠和或/钾离子和/或锂离子的交换。盐浴温度大约400℃，与盐浴接触的时间大约1.5小时，此时间对于在玻璃基体与盐浴接触的面上形成离子交换波导区域的是充足的。此过程还可以在外加电场的条件下进行。
接着进行第二次离子交换，使波导区域在基体中埋得更深，此第二次离子交换过程是用含95％钾离子和5％钠离子的熔盐在大约450℃下接触被掩蔽的玻璃基体大约1小时。将经埋入处理玻璃基体经受大约30mA的电流。
                      本发明的器件实施例
实施例A
如上所述根据本发明的实施方案，制造了一个平面波导光信号放大器件。其玻璃具有表3例III所给出的组成。波导长3.8厘米，以973纳米的泵激功率110毫瓦进行抽运。测得的净增益为6.1分贝，如图1所示。
实施例B
如上所述根据本发明的实施方案，制造了一个平面波导光信号放大器件。其玻璃具有表3例IV所给出的组成。波导长3.8厘米，以973纳米的泵激功率110毫瓦进行抽运。测得的净增益为8分贝，如图2所示。
这些非限制性实施例所给出的数据应与用最好的单元素(铒)掺入的平面波导放大器获得的数据进行比较，后者含0.5％(重量)的铒氧化物，不含镱氧化物，以973纳米的泵激功率110毫瓦进行抽运时，其净增益为3分贝。
根据本发明的一个实施方案制成的一个整体光学器件如图4所示。此器件包括无源的非光信号放大部分80和有源的光信号放大部分90，这两部分用熔融法或本行业技术人员所熟知的任何其他方法连接在一起，在此不需要作进一步的解释。无源部分80和有源部分90的成份很相似，如果说不是基本上相同的话，不同的只是无源部分不含光信号放大掺入剂例如铒，而有源部分90是本发明说明书所描述的含铒和镱共掺入物的组合物。无源部分80中可以掺入一种透明的稀土元素例如镧，目的是使无源部分80和有源部分90的折射率基本相同，以避免在两部分之间的界面上产生不希望的反射。此器件包括由例如二氧化硅或硅制成的基体部分101，它具有指定的折射率ns，具有这里描述的本发明玻璃组成的一个波导区域103。波导区域103的有源部分91含有稀土元素放大掺入剂，而波导区域103的无源部分93不含光信号放大掺入剂。接着，将此器件用含折射率nc1小于nc的材料的层105进行覆盖。
此实施方案的一个优选方面，是波导层103沉积在基质101上，波导层103是这里所述的含Er/Yb的玻璃组合物。通过众所周知的平版印刷和蚀刻技术，在层103中形成波导芯子，包含在这里所述组合物中的光信号放大掺入剂就存在于层103中。接着器件用不含铒掺入剂的另一种材料覆盖，将光信号限制在波导区。在此实施方案中，须知这里描述的本发明玻璃组合物应当只存在于本发明整体器件的关键区域。
一系列不含磷酸盐的硼硅酸盐的玻璃组合物和由此制造的光学器件已经描述。对于本技术领域的技术人员，显而易见的是在不脱离本发明范围的情况下，可以对本发明的器件和组合物进行各种改变或变化。因此，本发明应包括这些改变和/或变化，只要它们是在所附权利要求书的范围内和/或构成权利要求书所要求的同等物。

Claims (14)

1.不含磷酸盐并共掺入Er/Yb的硼硅酸盐玻璃组合物，100份(重量)的组成如下：
60-70份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)，
8-12份(重量)的B2O3，
10-25份(重量)的M2O，其中M2O是选自下述氧化物的组合：Na2O占0-20份(重量)、K2O占0-20份(重量)、Li2O占0-10份(重量)，
0-3份(重量)的BaO，
0.01-5份(重量)的Er2O3，
0.1-12份(重量)的Yb2O3，
0-少于5份(重量)的F；
其中硼原子是四面体空间配位的。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于[BaO+0.5(Li2O+Na2O+K2O)]占5-12份(重量)，以100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]为基准。
3.如权利要求1或2中任一项所述的组合物，其特征在于100份(重量)的组成如下：
65-68份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)，
11-12份(重量)的B2O3，
10-25份(重量)的M2O，
0-1份(重量)的BaO，
0.5-3份(重量)的Er2O3，
1-10份(重量)的Yb2O3，
0-少于5份(重量)的F。
4.如权利要求1-3中任一项所述的组合物，其特征在于它还包含Sb2O3和As2O3中的至少一种氧化物，其总含量占100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]的至多2份(重量)。
5.如权利要求1-4中任一项所述的组合物，其特征在于K/Na的摩尔比＞1。
6.如权利要求1-5中任一项所述的组合物，其特征在于它具有大约1.5的折射率。
7.如权利要求1-6中任一项所述的组合物，它可方便地用作激光器或光放大器。
8.包含波导的一种光学器件，该波导含有芯部和包层，其特征在于，该波导的至少芯部是权利要求1-7中任一项所述的玻璃组合物。
9.如权利要求8所述的光学器件，其特征在于氧化物Er2O3和Yb2O3基本上只存在于芯部中。
10.如权利要求8或9中任一项所述的光学器件，它包括纤维波导或平面波导。
11.包括一含芯部和包层的波导的整体光学器件，它包含光信号非放大的无源部分和光信号放大的有源部分，该器件的特征在于是用不含磷酸盐的硼硅酸盐玻璃组合物作为所述无源和有源部分的芯部和包层，该玻璃组合物的各处都具有基本上均匀的折射率，该无源部分的玻璃组合物含：
60-70份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)，
8-12份(重量)的B2O3，
10-25份(重量)的M2O，其中M2O如权利要求1所定义，
0-3份(重量)的BaO，
0-少于5份(重量)的F，以100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO]为基准；
但基本上不包含光信号放大的基本组分；
而该有源部分的100份(重量)的玻璃组合物由下列组成：
60-70份(重量)的SiO2或SiO2+GeO2，其中SiO2含量总是高于40份(重量)，
8-12份(重量)的B2O3，
10-25份(重量)的M2O，其中M2O如权利要求1所定义，
0-3份(重量)的BaO，
0.01-5份(重量)的Er2O3，
0.1-12份(重量)的Yb2O3，
0-少于5份(重量)的F；
该无源和有源部分的玻璃组合物含有四面体空间配位的硼原子。
12.如权利要求11所述的光学器件，其特征在于其中的该玻璃组合物含有5-12份(重量)的[BaO+0.5(Li2O+Na2O+K2O)]，对无源部分以100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO]为基准，对有源部分以100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]为基准。
13.如权利要求11或12中任一项所述的光学器件，其特征在于该玻璃组合物还含有Sb2O3和As2O3中的至少一种氧化物，其总含量最多占2份(重量)，分别以无源部分的100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO]和有源部分的100份(重量)[SiO2+GeO2+B2O3+M2O+BaO+Er2O3]为基准。
14.如权利要求11-13中任一项所述的光学器件，其特征在于氧化物Er2O3和Yb2O3基本上只存在于有源部分的芯部。
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