单频光纤激光器用掺镱硼磷酸盐玻璃的光谱特性研究

为开展1.06μm单频光纤激光器研究,该文详细研究了高掺杂Yb2O3硼磷酸盐玻璃(P2O5-B2O3-Al2O3-Li2O)的光学光谱特性,有效解决了影响掺Yb2O3玻璃材料1.06μm激光输出的关键问题:增加Yb2O3溶解度、扩展荧光带宽和提高荧光寿命。实验表明Yb2O3在硼磷酸盐玻璃中具有极高的溶解度,可达12 mol%;通过在磷酸盐玻璃中引入B2O3显著增加了Yb3+离子荧光带宽,提高了1.06μm处的荧光强度;随玻璃中Yb2O3含量增加,Yb3+离子在1.06μm处发射截面由0.26×10-21cm2增加到0.33×10-21cm2。采用改进的反应气氛法去除玻璃体中的OH-,使Yb3+离子2F5/2能级荧光寿命由0.14 ms提高到2.05 ms。研究结果表明高掺杂Yb2O3的硼磷酸盐玻璃是1.06μm单频光纤激光器优质的增益材料。