CN1319768A - 多晶态纳米GeO2传能光纤 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光电子材料领域。其要点是:在玻璃载体1的内壁上沉积一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层2,膜层2的内表面是一层高折射率介质层3,玻璃载体1的外表面是硅橡胶保护层5。该发明制造方法简单,成本低,实用性强,比实芯光纤具有承受力高、传输功率大、使用方便等优点。

Description

多晶态纳米GeO2传能光纤
本发明属于光电子材料领域。
目前，在现有技术中，二氧化锗基玻璃光纤的制造技术是由英国C.A.Worrell于1991年和1998年公开的专利技术，专利号为：US·5.026.142和US·4.778.249，其制造工艺是：用GeO2(94％)、AL2O3(3％)、Na2O(3％)熔炼成锗基玻璃，再用锗基玻璃控制空芯光纤，该光纤是由一层锗基玻璃构成，其GeO2的含量不超过99％。后来C.A.Worrell把锗基玻璃(含有5％PbO)在氢气氛中还原，使其中的锗还原出一层0.5微米厚的锗层，这层锗是在锗基玻璃的表面上，而不是在纯GeO2上，从技术角度看，C.A.Worrell的上述发明，决不能用纯GeO2制造光纤，因为GeO2不能形成稳定玻璃态，这是由其本身的性质决定的，即纯GeO2的离子键率是55％(不是SiO2的50％)，加上熔点上没有足够的粘度，不能造成原子流动的高势垒，所以不能形成稳定的玻璃态，若使其形成玻璃态，必须加入调配氧化物，如PbO、Al2O3、Na2O…，才能熔炼成锗基玻璃，才能拉出上述专利公开的锗基玻璃光纤。
本发明的目的在于提供一种多晶态纳米GeO2传能光纤，它用纯GeO2作为光纤材料，因而传输损耗小，没有端面反射损耗。
这种多晶态纳米GeO2传能光纤，包括空芯玻璃载体1，保护层5等组成，其特征在于：玻璃载体1为均匀圆形的管状玻璃，也可以是均匀锥管状玻璃；在玻璃载体1的内壁上沉积一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层2，纯GeO2膜层2是一层均匀的膜层，其厚度为2-10μm，在纯GeO2膜层2的内表面是一层高折射率的介质层3，该介质层3是由锗原子、二价锗离子(Ge2+)组成的，玻璃载体1的外表面是硅橡胶保护层5。
附图及实施例
图1为多晶态纳米GeO2传能光纤结构示意图，
附图1为本发明公开的一个实施例(见图1)，附图1中，1为玻璃载体、2为纯GeO2膜层、3为高折射率介质、4为空气、5为保护层。在本实施例中，在φ1.2mm均匀圆形的石英管状玻璃内壁上沉积一层六方晶态纳米颗粒纯GeO2膜层2，它的厚度为3μm，高折射率介质层3是由锗原子、二价锗离子(Ge2+)组成的，其厚度为0.1μm，光纤的外层涂敷一层硅橡胶保护层以增加其强度。
该发明可传输100瓦连续CO2激光功率，峰值功率1000瓦的脉冲激光功率，光纤的传输损耗为0.3-0.5dB/m，没有端面反射损耗。
本发明制造方法简单、成本低、实用性强，比实芯光纤具有承受能力高，传输功率大，使用方便等优点。

Claims (4)

1．一种多晶态纳米GeO2传能光纤，包括玻璃载体(1)、保护层(5)等组成，其特征在于：在玻璃载体(1)的内壁上沉积一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层(2)，膜层(2)的内表面是一层高折射率介质层(3)，玻璃载体(1)的外表面是硅橡胶保护层(5)。
2．根据权利要求1所述的传能光纤，其特征在于：六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层(2)是一层均匀的膜层，其厚度为2-10μm。
3．根据权利要求1所述的传能光纤，其特征在于：高折射率介质层(3)是由锗原子，二价锗离子(Ge2+)组成的。
4．根据权利要求1所述的传能光纤，其特征在于：玻璃载体(1)为均匀圆形的管状玻璃，也可以是均匀锥管状玻璃。
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