铒镱共掺光纤制备及其激光性能研究

铒镱(Er~(3+)/Yb~(3+))共掺光纤是实现波长为1.5μm激光的重要增益介质之一。但是石英基Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光纤很容易产生波长为1μm的放大的自发辐射(ASE)光,不仅降低1.5μm激光的泵浦转换效率,而且是限制1.5μm激光功率提升的"瓶颈"。研究结果表明,提升纤芯磷的掺杂量,能够增大纤芯基质的最大声子能量,有利于抑制Yb~(3+)的ASE光和Er~(3+)→Yb~(3+)的反向能量传递,从而提高Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光纤的泵浦转换效率。通过改良的化学气相沉积制备工艺可以减少磷元素在高温条件下的挥发,从而成功制备出高掺磷的10/130μm双包层Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光纤。测试光纤后向的1μm ASE光谱随泵浦功率的变化,并且搭建两级激光测试平台,测得Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光纤激光的斜率效率为35.5%。