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Plasma‐based VAD process for multiply doped glass powders and high‐performance fiber preforms with outstanding homogeneity
Plasma Processes and Polymers ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-09-13 , DOI: 10.1002/ppap.202000140 Tom Trautvetter 1 , Jan Schäfer 2 , Omar Benzine 3 , Ralf Methling 2 , Hardy Baierl 1 , Volker Reichel 1 , Jan Dellith 1 , Daniel Köpp 2 , Frank Hempel 2 , Marjan Stankov 2 , Margarita Baeva 2 , Rüdiger Foest 2 , Lothar Wondraczek 3 , Katrin Wondraczek 1 , Hartmut Bartelt 1
Plasma Processes and Polymers ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-09-13 , DOI: 10.1002/ppap.202000140 Tom Trautvetter 1 , Jan Schäfer 2 , Omar Benzine 3 , Ralf Methling 2 , Hardy Baierl 1 , Volker Reichel 1 , Jan Dellith 1 , Daniel Köpp 2 , Frank Hempel 2 , Marjan Stankov 2 , Margarita Baeva 2 , Rüdiger Foest 2 , Lothar Wondraczek 3 , Katrin Wondraczek 1 , Hartmut Bartelt 1
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An innovative approach using the vapor axial deposition (VAD), for the preparation of silica‐based high‐power fiber laser preforms, is described in this study. The VAD uses a plasma deposition system operating at atmospheric pressure, fed by a single, chemically adapted solution containing precursors of laser‐active dopants (e.g., Yb2O3), glass‐modifier species (e.g., Al2O3), and the silica matrix. The approach enables simultaneous doping with multiple optically active species and overcomes some of the current technological limitations encountered with well‐established fiber preform technologies in terms of dopant distribution, doping levels, and achievable active core diameter. The deposition of co‐doped silica with outstanding homogeneity is proven by Raman spectroscopy and electron probe microanalysis. Yb2O3 concentrations are realized up to 0.3 mol% in SiO2, with simultaneous doping of 3 mol% of Al2O3.
中文翻译：
基于等离子的VAD工艺，用于多掺杂玻璃粉和具有出色均质性的高性能纤维预制棒
这项研究描述了一种创新的方法，该方法使用气相轴向沉积（VAD）来制备基于二氧化硅的高功率光纤激光预成型坯。VAD使用在大气压下运行的等离子体沉积系统，由单一化学适应的溶液供入，该溶液包含激光活性掺杂剂（例如Yb 2 O 3），玻璃改性剂物质（例如Al 2 O 3）的前体。）和二氧化硅基质。该方法可以同时掺杂多种光学活性物质，并克服了现有的光纤预制棒技术在掺杂剂分布，掺杂水平和可达到的活性纤芯直径方面遇到的一些技术限制。拉曼光谱和电子探针显微分析证明了具有出色均质性的共掺杂二氧化硅的沉积。Yb 2 O 3的 浓度在SiO 2中达到0.3 mol％，同时掺杂3 mol％的Al 2 O 3。
更新日期：2020-09-13
中文翻译：
基于等离子的VAD工艺，用于多掺杂玻璃粉和具有出色均质性的高性能纤维预制棒
这项研究描述了一种创新的方法，该方法使用气相轴向沉积（VAD）来制备基于二氧化硅的高功率光纤激光预成型坯。VAD使用在大气压下运行的等离子体沉积系统，由单一化学适应的溶液供入，该溶液包含激光活性掺杂剂（例如Yb 2 O 3），玻璃改性剂物质（例如Al 2 O 3）的前体。）和二氧化硅基质。该方法可以同时掺杂多种光学活性物质，并克服了现有的光纤预制棒技术在掺杂剂分布，掺杂水平和可达到的活性纤芯直径方面遇到的一些技术限制。拉曼光谱和电子探针显微分析证明了具有出色均质性的共掺杂二氧化硅的沉积。Yb 2 O 3的 浓度在SiO 2中达到0.3 mol％，同时掺杂3 mol％的Al 2 O 3。
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