公开(公告)号：US20030145629A1

公开(公告)日：2003-08-07

申请号：US10299229

申请日：2002-11-19

Applicant: 3M Innovative Properties Company

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

IPC: C03B037/016 ,  C03B037/018

CPC classification number: G02B6/03622 ,  C03B19/102 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/36 ,  C03B2203/22 ,  C03B2203/29 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/067 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/0677 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  Y02P40/57

Abstract: A method for manufacturing an optical fiber, the method including the steps of providing a substrate tube; depositing a boron-free cladding layer; depositing a core comprising a glass including silica, and oxides of Al, Ge, Er, and Tm; collapsing the substrate tube to form a preform; and drawing the preform to yield optical fiber.

Abstract translation: 一种制造光纤的方法，所述方法包括以下步骤：提供衬底管; 沉积无硼覆层; 沉积含有包含二氧化硅的玻璃和Al，Ge，Er和Tm的氧化物的芯; 塌缩基材管以形成预制件; 并拉制预成型件以产生光纤。

公开(公告)号：US20040037538A1

公开(公告)日：2004-02-26

申请号：US10608930

申请日：2003-06-27

Inventor： Craig R. Schardt ,  Mark T. Anderson ,  James R. Onstott ,  Lowell C. Frank

IPC: G02B006/00

CPC classification number: H01S3/067 ,  C03B19/102 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/36 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C17/3618 ,  C03C17/3626 ,  C03C17/3644 ,  C03C17/3652 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3405 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/3494 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/0677 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  H01S3/1693 ,  H01S3/1695 ,  H01S3/176

Abstract: A thulium doped silicate glass composition which contains SiO2, Al2O3, and La2O3 emits visible and UV light when excited by infrared light. The glass composition may also contain GeO2 and Er2O3. When excited by infrared light of about 1060 nm, the glass emits visible light at fluorescent transitions of the Tm3null ions with major broad features at 365, 455, 472, 651, and 791 nm.

Abstract translation: 含有SiO 2，Al 2 O 3和La 2 O 3的掺doped硅酸盐玻璃组合物在被红外光激发时发射可见光和UV光。 玻璃组合物还可以含有GeO 2和Er 2 O 3。 当由约1060nm的红外光激发时，玻璃在365nm，455nm，472nm，651nm和791nm处具有主要的广泛特征，在Tm 3+离子的荧光转变下发射可见光。

公开(公告)号：US20030156318A1

公开(公告)日：2003-08-21

申请号：US10037731

申请日：2001-12-31

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kent D. Budd

IPC: H01S003/00

CPC classification number: C03C3/06 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/36 ,  C03B2203/29 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3405 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/3494 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  H01S3/1693 ,  H01S3/1695 ,  H01S3/1698 ,  H01S3/17 ,  H01S3/176 ,  Y02P40/57

Abstract: A method of making an erbium-doped optical fiber for use in optical amplifiers according to the present invention includes the step of providing a substrate tube. High purity silica-based cladding layers are deposited on the inside of the tube. A core glass that includes silica, Al, a non-fluorescent rare-earth ion, Ge, Er, and Tm is then deposited in the tube. The non-fluorescent rare-earth ion may be La and the core may further include F. The tube is then collapsed to form a preform. Finally, the preform is drawn to yield optical fiber. The core glass may be substantially homogeneous. The core may include at least two regions, wherein one region contains a substantially different Er to Tm ratio than the other region. Said regions may be in an annular arrangement. The core of such a waveguide may be made with multiple MCVD passes, multiple sol-gel passes or with multiple soot deposition, solution doping, and consolidation passes.

Abstract translation: 根据本发明的制造用于光放大器的掺铒光纤的方法包括提供衬底管的步骤。 高纯度的二氧化硅基包覆层沉积在管的内部。 然后将包含二氧化硅Al，非荧光稀土离子Ge，Er和Tm的芯玻璃沉积在管中。 非荧光稀土离子可以是La，并且芯可以进一步包括F.然后将管塌缩以形成预制件。 最后，预制​​件被拉伸以产生光纤。 芯玻璃可以是基本均匀的。 芯可以包括至少两个区域，其中一个区域包含与其它区域基本上不同的Er至Tm比率。 所述区域可以是环形布置。 这种波导的核心可以通过多次MCVD通过，多次溶胶 - 凝胶通过或多次烟灰沉积，溶液掺杂和固结通过来制成。

公开(公告)号：US20050152824A1

公开(公告)日：2005-07-14

申请号：US11029556

申请日：2005-01-05

Applicant: Bernard Kear ,  Christopher Haines ,  George Sigel ,  Lisa Klein ,  Varadh Ranganathan

Inventor： Bernard Kear ,  Christopher Haines ,  George Sigel ,  Lisa Klein ,  Varadh Ranganathan

IPC: C01F17/00 ,  C03B19/06 ,  C03B19/10 ,  C03B19/14 ,  C03B37/018 ,  C03C1/00 ,  C03C1/02 ,  C03C4/12 ,  C09K11/77

CPC classification number: C09K11/7706 ,  C03B19/06 ,  C03B19/106 ,  C03B19/1065 ,  C03B19/14 ,  C03B37/018 ,  C03B2201/34 ,  C03B2201/36 ,  C03C1/006 ,  C03C1/026 ,  C03C4/12 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/3429 ,  C03C2201/3447 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/36 ,  C03C2203/22 ,  C03C2203/40 ,  C09K11/7774 ,  H01S3/06754 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/169 ,  Y10S977/778 ,  Y10S977/811 ,  Y10S977/834

Abstract: A new class of nanostructured RE-doped SiO2-base materials that display superior fluorescence properties is provided. In particular, high gain combined with a broad and flat spectral band width is observed in material composed of a high fraction of a nano-dispersed metastable silicate phase in a glassy SiO2 matrix, produced by partial devitrification (crystallization) of several glassy Al2O3/Er2O3- and Y2O3/Er2O3-doped SiO2 compositions. Also, a highly deconvoluted spectral emission, with several prominent peaks, is observed in completely devitrified material, consisting of a uniform nano-dispersion of an equilibrium silicate phase in a crystobalite SiO2 matrix. Such enhanced fluorescence properties were observed in heat treated nanopowders prepared by vapor-phase, solgel, rapid solidification, and spray-pyrolysis methods.

Abstract translation: 提供了一类新型的具有优异荧光性能的纳米结构的RE掺杂SiO 2基体材料。 特别地，在通过部分失透反应产生的玻璃状SiO 2基体中的高分数纳米分散的亚稳态硅酸盐相组成的材料中观察到具有宽的和平坦的光谱带宽的高增益（ 几个玻璃状的Al 2 O 3 / O 2 O 3 - 和Y 2的结晶， O 3组成的二氧化硅组合物。 此外，在完全失透的材料中观察到具有几个突出的峰的高度去卷积的光谱发射，由平底硅酸盐相在均匀的SiO 2基体中的均匀的纳米分散体组成。 在通过气相，溶胶凝胶，快速凝固和喷雾热解方法制备的热处理纳米粉末中观察到这种增强的荧光性质。

公开(公告)号：US06757474B2

公开(公告)日：2004-06-29

申请号：US10299222

申请日：2002-11-19

Applicant: Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

IPC: G02B600

CPC classification number: G02B6/03622 ,  C03B19/102 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/36 ,  C03B2203/22 ,  C03B2203/29 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/067 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/0677 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  Y02P40/57 ,  Y10T428/2982

Abstract: A co-doped silicate optical waveguide having a core including silica, and oxides of aluminum, germanium, erbium and thulium. The composition concentrations are: Er from 15 ppm to 3000 ppm; Al from 0.5 mol % to 12 mol %; Tm from 15 ppm to 10000 ppm; and Ge from 1 mol % to 20 mol %. In a specific embodiment, the concentration of Er is from 150 ppm to 1500 ppm; Al is from 2 mol % to 8 mol %; and Tm is from 15 ppm to 3000 ppm. A boron-less cladding surrounds the core.

Abstract translation: 一种具有包括二氧化硅的芯和铝，锗，铒和and的氧化物的共掺杂硅酸盐光波导。 组成浓度为：从15ppm至3000ppm的Er; Al为0.5mol％至12mol％; Tm从15ppm到10000ppm; Ge为1mol％至20mol％。 在一个具体实施方案中，Er的浓度为150ppm至1500ppm; Al为2mol％至8mol％; Tm为15ppm〜3000ppm。 不含核的包层围绕着芯。

公开(公告)号：US20030156818A1

公开(公告)日：2003-08-21

申请号：US10038370

申请日：2001-12-31

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

IPC: G02B006/16 ,  H01S003/00

CPC classification number: C03C17/3618 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C17/3626 ,  C03C17/3644 ,  C03C17/3652 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3405 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/3494 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  H01S3/1693 ,  H01S3/1695 ,  H01S3/176

Abstract: An optical waveguide including a core having silica, Al, a non-fluorescent rare-earth ion, Ge, Er, and Tm. The non-fluorescent rare-earth ion may be La. Exemplary compositions concentrations are Er is from 15 ppm to 3000 ppm, Al is from 0.5 mol % to 12 mol %, La is less than or equal to 2 mol %, Tm is from 15 ppm to 10,000 ppm; and the Ge is less than or equal to 15 mol %. The core may further include F. An exemplary concentration of F is less than or equal to 6 anion mol %.

Abstract translation: 包括具有二氧化硅的芯，Al，非荧光稀土离子，Ge，Er和Tm的光波导。 非荧光稀土离子可以是La，示例性组合物浓度为Er为15ppm至3000ppm，Al为0.5mol％至12mol％，La为小于或等于2mol％，Tm为 15 ppm至10,000 ppm; Ge小于或等于15mol％。 芯可以进一步包括F. F的示例性浓度小于或等于6阴离子摩尔％。

公开(公告)号：US20130105734A1

公开(公告)日：2013-05-02

申请号：US13810008

申请日：2010-07-14

Applicant: Mingjie Zhou ,  Yanbo Qiao ,  Wenbo Ma

Inventor： Mingjie Zhou ,  Yanbo Qiao ,  Wenbo Ma

IPC: C03C21/00 ,  C09K11/77 ,  C03C4/12

CPC classification number: C03C21/005 ,  C03C3/06 ,  C03C4/12 ,  C03C23/0095 ,  C03C2201/10 ,  C03C2201/3423 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/36 ,  C03C2201/54 ,  C03C2203/50 ,  C09K11/7774

Abstract: A preparation method of rare earth ions doped alkali metal silicate luminescent glass is provided. The steps involves: step 1, mixing the source compounds of cerium, terbium and alkali metals and putting the mixture into solvent to get a mixed solution; step 2, impregnating the nanometer micropores glass with the mixed solution obtained in step 1; step 3: calcining the impregnated nanometer micropores glass obtained in step 2 in a reducing atmosphere, cooling to room temperature, then obtaining the cerium and terbium co-doped alkali metal silicate luminescent glass. Besides, the rare earth ions doped alkali metal silicate luminescent glass prepared with aforesaid method is also provided. In the prepared luminescent glass, cerium ions can transmit absorbed energy to terbium ions under the excitation of UV light due to the co-doping of cerium ions. As a result, the said luminescent glass has higher luminous intensity than the glass only doped with terbium.

Abstract translation: 提供了稀土离子掺杂的碱金属硅酸盐发光玻璃的制备方法。 步骤包括：步骤1，将铈，铽和碱金属的源化合物混合并将混合物置于溶剂中以得到混合溶液; 步骤2，用步骤1中获得的混合溶液浸渍纳米微孔玻璃; 步骤3：将在步骤2中获得的浸渍的纳米微孔玻璃在还原气氛中煅烧，冷却至室温，然后获得共混掺杂的铈和铽的碱金属硅酸盐发光玻璃。 此外，还提供了用上述方法制备的稀土离子掺杂的碱金属硅酸盐发光玻璃。 在制备的发光玻璃中，由于铈离子的共掺杂，铈离子可以在UV光的激发下将吸收的能量传递给铽离子。 结果，所述发光玻璃比仅掺杂铽的玻璃具有更高的发光强度。

公开(公告)号：US20030147620A1

公开(公告)日：2003-08-07

申请号：US10299224

申请日：2002-11-19

Applicant: 3M Innovative Properties Company

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

IPC: G02B006/00 ,  G02B006/16

CPC classification number: G02B6/03622 ,  C03B19/102 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/36 ,  C03B2203/22 ,  C03B2203/29 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/067 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/0677 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  Y02P40/57

Abstract: A germanium-free co-doped silicate optical waveguide in accordance with the present invention includes a core material comprising silica, and oxides of aluminum, lanthanum, erbium and thulium, wherein the concentration of Er is from 15 ppm to 3000 ppm; Al is from 0.5 mol % to 15 mol %; La is less than 2 mol %; and Tm is from 150 ppm to 10000 ppm. In an exemplary specific embodiment the concentration of Al is from 4 mol % to 10 mol %; and the concentration of Tm is from 150 ppm to 3000 ppm. The core may further include F. In an exemplary embodiment, the concentration of F is less than or equal to 6 mol %. The waveguide may be an optical fiber, a shaped fiber or other light-guiding waveguides. An amplifier according to the present invention includes the optical fiber described above.

Abstract translation: 根据本发明的无锗共掺杂硅酸盐光波导包括二氧化硅和铝，镧，铒和and的氧化物的核心材料，其中Er的浓度为15ppm至3000ppm; Al为0.5摩尔％〜15摩尔％。 La小于2mol％; Tm为150ppm〜10000ppm。 在一个示例性具体实施方案中，Al的浓度为4mol％至10mol％; Tm的浓度为150ppm〜3000ppm。 芯可以进一步包括F.在一个示例性实施方案中，F的浓度小于或等于6mol％。 波导可以是光纤，成形光纤或其他导光波导。 根据本发明的放大器包括上述光纤。

公开(公告)号：US20030147619A1

公开(公告)日：2003-08-07

申请号：US10299222

申请日：2002-11-19

Applicant: 3M Innovative Properties Company

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

IPC: G02B006/00 ,  G02B006/16

CPC classification number: G02B6/03622 ,  C03B19/102 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/36 ,  C03B2203/22 ,  C03B2203/29 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/067 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/0677 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  Y02P40/57 ,  Y10T428/2982

Abstract: A co-doped silicate optical waveguide having a core including silica, and oxides of aluminum, germanium, erbium and thulium. The composition concentrations are: Er from 15 ppm to 3000 ppm; Al from 0.5 mol % to 12 mol %; Tm from 15 ppm to 10000 ppm; and Ge from 1 mol % to 20 mol %. In a specific embodiment, the concentration of Er is from 150 ppm to 1500 ppm; Al is from 2 mol % to 8 mol %; and Tm is from 15 ppm to 3000 ppm. A boron-less cladding surrounds the core.

Abstract translation: 一种具有包括二氧化硅的芯和铝，锗，铒和and的氧化物的共掺杂硅酸盐光波导。 组成浓度为：从15ppm至3000ppm的Er; Al为0.5mol％至12mol％; Tm从15ppm到10000ppm; Ge为1mol％至20mol％。 在一个具体实施方案中，Er的浓度为150ppm至1500ppm; Al为2mol％至8mol％; Tm为15ppm〜3000ppm。 不含核的包层围绕着芯。

公开(公告)号：US5366937A

公开(公告)日：1994-11-22

申请号：US204809

申请日：1994-03-02

Applicant: Hartmut Schneider ,  Christian Gerndt ,  Armin Staudt

Inventor： Hartmut Schneider ,  Christian Gerndt ,  Armin Staudt

IPC: C03C3/06 ,  C03C3/32 ,  C03C4/00 ,  C03C13/04 ,  H01S3/06 ,  H01S3/067 ,  H01S3/07 ,  H01S3/094 ,  H01S3/17 ,  C03C3/247

CPC classification number: H01S3/06716 ,  C03C13/042 ,  C03C13/045 ,  C03C3/06 ,  C03C3/325 ,  C03C4/0071 ,  C03C2201/3429 ,  C03C2201/3447 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/347 ,  C03C2201/3482

Abstract: Optical fiber composed of a glass doped with at least laser-active ions of an element from the rare earths. An optical fiber of glass, preferably a HMF glass, doped with Tm.sup.3+ is operated at 1.48 .mu.m as a fiber laser or amplifier on the laser transition .sup.3 F.sub.4 -.sup.3 H.sub.4. Since this thereby involves a self-saturating transition, the terminal level is emptied in accelerated fashion for a continuous wave mode by co-doping with de-activators, preferably Ho.sup.3+, Tb.sup.3+, Eu.sup.3+ and/or Pr.sup.3+ ions. The pump light wavelength can be selected from the wavelength range from 700 through 890 nm of GaAlAs emission. The optical fiber can be used in optical amplifiers or fiber amplifiers.

Abstract translation: 光纤由掺杂有来自稀土元素的至少激光活性离子的玻璃构成。 掺杂有Tm3 +的玻璃，优选HMF玻璃在激光跃迁3F4-3H4上作为光纤激光器或放大器在1.48μm下运行。 因此，由于这涉及自饱和过渡，通过与去激活剂（优选Ho3 +，Tb3 +，Eu3 +和/或Pr3 +）离子共掺杂，终端电平以连续波模式被加速排空。 泵浦光波长可以从GaAlAs发射的700至890nm的波长范围内选择。 光纤可用于光放大器或光纤放大器。