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超强激光科学卓越创新简报 

(第二百六十期) 

2022年3月30日

上海光机所在高抗辐射掺Er石英光纤研制方面取得新进展 

　　近期，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室研究团队通过对光纤预制棒进行预处理，成功制备出一种高抗辐射的掺Er石英光纤。相关研究成果以“ Improved radiation resistance of an Er-doped silica fiber by a preform pretreatment method ”为题发表于Optics Express（《光学快报》）上。

　　掺铒光纤和放大器(EDFA)由于在1.53-1.62μm的通信和光信号放大器领域具有优异的性能，被广泛用于深空探测、激光通信和激光雷达等领域。然而，空间辐射环境会导致掺Er光纤的损耗和噪声系数急剧增加，增益性能急剧下降。这给面向空间应用的掺Er石英光纤的长期稳定性带来了严峻挑战。

　　研究团队通过对掺Er石英光纤预制棒进行载气、辐射以及热退火等预处理步骤，成功制备出了高抗辐射特性的掺Er石英光纤。在线实验结果表明，经过98 krad X射线辐射后，其增益仅下降1.3dB（对应于商业掺Er石英光纤下降了19dB）。高真空实验表明，该预处理方法制备的光纤可以在真空中仍然保证长期稳定的高抗辐射特性。该项工作为研制用于空间辐射领域的高抗辐射掺Er石英光纤提供了参考。

　　相关研究得到了科技部国家重点研发计划，国家自然科学基金和上海市杨帆计划的支持。

　　原文链接 

图1 X射线辐射下的在线放大器测试装置

图2 抗辐射掺Er光纤与商用掺Er光纤的增益与累计辐射剂量的关系

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