稀土摻雜有源光纖激光器或放大器具有重量輕、體積小、電光轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點,在空間激光通訊、空間激光雷達、太空垃圾處理及軍事等方面有重要應(yīng)用價值。然而,常規(guī)稀土摻雜有源光纖在太空輻射環(huán)境中的輻射誘導(dǎo)損耗是非稀土摻雜無源光纖的1000倍以上,這給面向空間應(yīng)用的光纖激光器或放大器的長期穩(wěn)定性帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。本文簡要介紹了太空輻照環(huán)境、石英光纖在太空中的應(yīng)用需求和所面臨的挑戰(zhàn);然后從三個方面詳細介紹了當(dāng)前國內(nèi)外在耐輻照有源光纖領(lǐng)域取得的最新研究成果:1)有源光纖輻致暗化機理,2)有源光纖耐輻射特性的影響因素,3)提高有源光纖耐輻射特性的方法;最后,對耐輻照有源光纖的未來研究方向進行了展望。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：29 頁

【部分圖文】：

脈沖EPR譜(HYSCORE投影)[72]

原位紫外激發(fā)熒光光譜和CW-EPR譜測試結(jié)果表明[49],輻射引入的Yb2+和OHC對在Yb3+/Al3+共摻石英玻璃中最多,在Yb3+/P5+共摻石英玻璃中最少,這與Yb3+離子配位基團的電荷量有關(guān)。Yb2+和OHC對形成模型如圖8所示。在Yb3+/Al3+雙摻石英玻璃中,Yb3+周圍主要是[SiO4/2]0和[AlO4/2]-基團。電負性的[AlO4/2]-在輻射過程中容易俘獲一個空穴(即釋放出一個電子)變成Al-OHC,釋放出的電子被Yb3+俘獲,從而大量Yb3+被還原為Yb2+。因此,Yb3+/Al3+雙摻石英玻璃的抗輻照性能最差。

圖13匯總了影響有源光纖耐輻射特性的三大主要因素:光纖參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、應(yīng)用參數(shù)(根據(jù)文獻[7]整理)。其中光纖參數(shù)是影響有源光纖耐輻射特性的最主要因素,它包含光纖的纖芯、包層及涂覆層成分,光纖的光學(xué)幾何參數(shù),及光纖的制備工藝三方面。環(huán)境參數(shù)包含輻射粒子的種類、總劑量和劑量率、環(huán)境溫度三個方面。應(yīng)用參數(shù)包括光纖泵浦結(jié)構(gòu)、泵浦波長、泵浦功率、光纖長度、光纖使用歷史5個方面。以下分別對這三個影響因素進行介紹。圖11 磷單摻石英玻璃中常見點缺陷的光譜[20]。

【參考文獻】：
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本文編號：3138125