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掺稀土玻璃光纤激光器目前在光通信、光纤传感、高密度数据存储、三维显示、激光医疗等民用及军用领域显示出极大的应用前景。到目前为止，国内还没有见到用于短波长蓝绿光纤激光器的双包层玻璃光纤的研究报道。本研究旨在研究用于实现上转换蓝绿激光输出的双包层多组分玻璃光纤，为上转换蓝绿光纤激光器的研制提供技术储备。
基于本课题组在掺稀土多组分玻璃及光纤领域多年的研究，本文选择钡镓锗玻璃作为研究对象，通过差热分析测试，拉丝温度区抗析晶保温测试，拉曼光谱测试，以及吸收光谱测试，研究了基质玻璃的抗析晶能力和最大声子能量的组分依赖性。为适应玻璃光纤拉制和上转换发光的需要，优选出两种性能优异的钡镓锗玻璃系统30BaO-30Ga<,2>O<,3>-40GeO<,2>和15BaO-(15-x)Ga<,2>O<,3>-70GeO<,2>-xLa<,2>O<,3>(mol％)。在此基础上掺入稀土离子，通过吸收光谱、荧光光谱、荧光衰减等测试，本文首次研究了Er<3+>离子单掺、Er<3+>-Yb<3+>离子共掺以及Yb<3+>离子单掺钡镓锗玻璃的光谱性质。发现采用800nm和976nm LD激发Er<3+>离子掺杂浓度为1mol％的样品时，上转换绿光发光强度均达到峰值；且发现采用800nmLD激发Er<3+>离子掺杂浓度为1mol％的样品时，上转换绿光发光效率最高。采用976nm LD激发掺镱钡镓锗玻璃样品，首次在掺镱锗酸盐玻璃中发现一个中心波长为476nm强烈的蓝光发射峰，且能量分析表明：上转换蓝光发射源于Yb<3+>-Yb<3+>的合协上转换机制。基于以上研究，本文首次采用BaO-Ga<,2>O<,3>-GeO<,2>-La<,2>O<,3>-Er<,2>O<,3>-Yb<,2>O<,3>玻璃作为光纤预制棒的纤芯材料，选择了性能匹配的包层玻璃制得D性光纤预制棒，拉制出高强度的铒镱共掺锗酸盐玻璃D型双包层光纤。采用976nm LD泵浦，在光纤中观察到强烈的上转换绿光发射。发现随着泵浦功率的增加，上转换发光强度逐渐增大；实验结果表明掺稀土锗酸盐玻璃D型双包层光纤可用于制作上转换激光器。