Technology of thulium-doped optical fiber for fiber lasers

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985882%3A_____%2F16%3A00472823" target="_blank" >RIV/67985882:_____/16:00472823 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Ověřená technologie výroby thuliem dopovaného optického vlákna pro vláknové lasery

Original language description

Thuliem dopovaná optická vlákna jsou klíčovou součástí thuliových vláknových laserů. Tyto lasery emitují na vlnové délce okolo 1900-2000 nm. Jsou vhodné pro použití v medicíně, pro bezdrátový komunikační přenos, pro vojenské účely a pro zpracování plastů a textilu.nLasery mohou být čerpány jádrem nebo přes obal. V navržené technologii je okolí iontů thulia tvořeno na základě nanočástic Al2O3 o nižší fononové energii než má matrice okolního křemenného skla. Přítomnost Al2O3 v bezprostředním okolí thuliových iontů vede k žádoucímu prodlužování jejich fluorescenční doby života. Důležitá je též skelná matrice, ve které jsou umístěny ionty thulia společně s Al2O3. Musí být vysoce transparentní, stabilní a schopná tvořit vlákno. Všechny tyto požadavky splňuje matrice křemenného skla SiO2.nOptická vlákna se připravují tažením z tyček – preforem. Preformy byly připravovány metodou Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD). Vyvinutý postup umožnil připravovat preformy nejen pomocí roztoků AlCl3, ale i pomocí suspenzí nanočástic Al2O3. Vlákna tažená z takových preforem vykazovala nižší základní útlum a delší dobu života thuliových iontů. Pro výrobu takových vláken bylo zapotřebí při depozici jádra optimalizovat průtok SiCl4, teplotu, koncentraci používaného roztoku, způsob sušení a slinování jádra a kolaps preformy. Vlákna s kruhovým průřezem určená pro čerpání jádrem obsahovala asi 2000 ppm thulia (max. absorpce > 50 dB/m), měla základní útlum pod 20 dB/km a fluorescenční dobu života 500-700 µs. Vlákna s nekruhovým průřezem určená pro čerpání přes obal byla tažena z preforem o podobném obsahu thuliových iontů vybroušených do hexagonu; výsledný rozměr vlákna byl 260 µm.

Czech name

Ověřená technologie výroby thuliem dopovaného optického vlákna pro vláknové lasery

Czech description

Thuliem dopovaná optická vlákna jsou klíčovou součástí thuliových vláknových laserů. Tyto lasery emitují na vlnové délce okolo 1900-2000 nm. Jsou vhodné pro použití v medicíně, pro bezdrátový komunikační přenos, pro vojenské účely a pro zpracování plastů a textilu.nLasery mohou být čerpány jádrem nebo přes obal. V navržené technologii je okolí iontů thulia tvořeno na základě nanočástic Al2O3 o nižší fononové energii než má matrice okolního křemenného skla. Přítomnost Al2O3 v bezprostředním okolí thuliových iontů vede k žádoucímu prodlužování jejich fluorescenční doby života. Důležitá je též skelná matrice, ve které jsou umístěny ionty thulia společně s Al2O3. Musí být vysoce transparentní, stabilní a schopná tvořit vlákno. Všechny tyto požadavky splňuje matrice křemenného skla SiO2.nOptická vlákna se připravují tažením z tyček – preforem. Preformy byly připravovány metodou Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD). Vyvinutý postup umožnil připravovat preformy nejen pomocí roztoků AlCl3, ale i pomocí suspenzí nanočástic Al2O3. Vlákna tažená z takových preforem vykazovala nižší základní útlum a delší dobu života thuliových iontů. Pro výrobu takových vláken bylo zapotřebí při depozici jádra optimalizovat průtok SiCl4, teplotu, koncentraci používaného roztoku, způsob sušení a slinování jádra a kolaps preformy. Vlákna s kruhovým průřezem určená pro čerpání jádrem obsahovala asi 2000 ppm thulia (max. absorpce > 50 dB/m), měla základní útlum pod 20 dB/km a fluorescenční dobu života 500-700 µs. Vlákna s nekruhovým průřezem určená pro čerpání přes obal byla tažena z preforem o podobném obsahu thuliových iontů vybroušených do hexagonu; výsledný rozměr vlákna byl 260 µm.

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

BH - Optics, masers and lasers

OECD FORD branch

—

Project

<a href="/en/project/TH01010997" target="_blank" >TH01010997: Thulium fibre lasers for industrial and medical applications</a><br>

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2016

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

Technologie TDF_2016

Numerical identification

ÚFE-66/2017-sekr

Technical parameters

Výroba vláken dopovaných thuliem v koncentracích 500-10 000 ppm, s mezní vlnovou délkou 1500-2000 nm (jednovidových), nízkým základním útlumem < 20 dB/km a delší fluorescenční dobou života na hladině 3F4 > 500 µs

Economical parameters

Zavedení výroby o ročním objemu 750 m

Application category by cost

—

Owner IČO

67985882

Owner name

Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—