华南理工大学的研究人员提出了一种新的温度依赖粘度介导策略，能够在纤维拉伸过程中抑制Bi掺杂剂的失活。
该研究对高掺杂铋有源光纤的发展具有指导意义，在下一代光放大器中具有巨大的应用潜力。
双掺杂剂具有多种化学状态，且在高温下被拉伸到纤维中时会转变为失活状态，这限制了高性能双活性纤维的发展。
该论文的通讯作者、华南理工大学教授周世峰说:“从热力学的角度来看，在纤维拉伸过程中，双活性中心在这种温度下不是热力学稳定的，因此不能阻止双掺杂剂的失活。”
因此，必须考虑一种动力学策略来抑制纤维拉伸过程中双活性中心向非活性状态的转变。控制材料的温度依赖粘度可能是抑制Bi中心失活的有效动力学方法之一。
双有源光纤是目前大容量通信系统中最有前途的下一代宽带光放大器。然而，由于双中心容易失活，制造双活性中心仍然是一个挑战。
目前，利用改性化学气相沉积(MCVD)方法制备双活性纤维的研究在世界范围内尚属少数。复杂的化学气相沉积(CVD)技术不仅对双活性纤维的制备造成了重大的技术障碍，而且也限制了可用的玻璃纤维体系和铋的掺杂浓度。
系统地研究了铋掺杂剂在不同温度下在不同粘性玻璃体系中的演化。结果表明，在1.0 ~ 1.6 < I>Tg温度范围内，粘度变化率越快的体系对Bi掺杂剂的抗失活能力越好。
在此基础上，开发了粘度变化率更快的硼酸盐玻璃体系，并通过简单的棒管内法制备了新型重掺杂双活性硼酸盐纤维。此外，基于所开发的新型光纤的开关增益进行了演示，这标志着双掺杂硼酸盐光纤系统中开关增益的首次演示。
“尽管在高掺杂双活性光纤中实现净增益仍然是一个长期的挑战，”周世峰教授说，“我认为我们的工作可能为选择玻璃宿主系统来开发高性能双活性光纤提供新的见解。”
研究人员还在继续研究，旨在开发具有净增益的重掺杂双源光纤，并构建双掺杂光放大器。
研究结果发表在《国际极限制造杂志》上。
更多信息:段瑞等，双掺杂活性纤维的温度依赖粘度控制，国际极限制造杂志(2024)。DOI: 10.1088/2631-7990/ad3317由国际极端制造杂志提供引文:温度依赖粘度的控制，用于制造双掺杂活性纤维(2024,4月17日)检索于2024年4月17日https://techxplore.com/news/2024-04-temperature-viscosity-bi-doped-fiber.html此文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
