專利名稱：：具有磷硅酸鹽玻璃的發(fā)光器件的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明總體涉及光學活性玻璃和包括這種玻璃的發(fā)光器件。更具體地，本發(fā)明涉及磷硅酸鹽光波導和包括其的高輸出功率放大器或激光器。
背景技術：
：用于光的放大的光纖激光器和放大器通常包括具有光學活性波導芯的光纖，所述光學活性波導芯摻雜有稀土活性離子，例如銩、鉺、鐿和釹。放大是通過來自摻雜光纖中的摻雜劑離子的光子的受激發(fā)射實現(xiàn)的，因此光纖的組成影響發(fā)射的放大光的性質(zhì)。同樣，設計(tailor)光纖的組成以優(yōu)化用于給定應用的期望性質(zhì)。然而，還重要的是，光纖的優(yōu)化的期望光學性質(zhì)隨著時間保持穩(wěn)定。通常，光纖可以是多?；騿文；驇讉€模式(few-modedlike)的大模面積(LMA)光纖。多?；騆MA光纖允許將多個模的光波限定到所述芯并且沿光纖傳導，其中每一個模以不同的相速傳播。單模光纖僅支持一種處于感興趣的頻率的橫向空間模。假定充分小的芯或充分小的數(shù)值孔徑，可以將單模即基模限定到所述芯?；τ谠S多應用是優(yōu)選的，原因在于，得到較高的光束質(zhì)量和聚焦性質(zhì)，并且從光纖出來的光波的強度分布不改變，而與光纖的發(fā)射條件和任何干擾無關。實際的光纖衰減在其中傳播的光，因此有利的是保持光纖長度盡可能短。重要的是最大化儲存在增益介質(zhì)中的能量。增益介質(zhì)的飽和能量是實現(xiàn)增益介質(zhì)的有效飽和所需的能量。還重要的是最大化從儲存的能量取出的能量。對于在光纖內(nèi)獲得高峰值功率的主要限制歸因于小的模尺寸和大的傳播長度，其可以產(chǎn)生非線性效果。具有高發(fā)射橫截面的一些增益介質(zhì)的另一個問題是每單位面積的飽和能量低，因而限制可以取出的能量的量并且引起脈沖變形?？v模脈動(beating)可能是高頻噪音的重要來源，其因此導致脈沖調(diào)制放大器或激光器的脈沖結(jié)構中的峰值功率波動。取決于它的振幅和頻譜，此噪音可能嚴重限制產(chǎn)生具有擁有精細結(jié)構的特別形狀的穩(wěn)定光學脈沖的能力。高能放大器和激光器遭遇的另一個問題是在高能出現(xiàn)的非線性效應。非線性效應的開始可以嚴重降低光譜含量(spectralcontent)并且限制激光源的功率輸出。對于一些稀土摻雜的芯組成，隨著時間的光子暗化(即，光引起結(jié)構轉(zhuǎn)變的形成)引起光纖的摻雜玻璃芯中的損失，從而導致減小光纖輸出功率效率。已經(jīng)在稀土摻雜的二氧化硅光纖中觀察到了光子暗化M.M.Broer等(Opt.4Lett.1993，18(10)，第799-801頁)描述了在銩摻雜光纖中的光子暗化，M.M.Broer等(Opt.Lett.1991，16(18)，第1391-1393頁)描述了在鈰摻雜光纖中的光子暗化，和E.G.Behrens等(1990，JOSAB7(8)，第1437-1444頁)描述了在銪和鐠摻雜光纖中的光子暗化。在鐿摻雜二氧化硅光纖中的此現(xiàn)象的第一實驗證據(jù)由R.Paschotta等在Opt.Commun.，1997，136(5-6)，第375-378頁中描述。美國專利5，173，456描述了用于高能激光器的磷酸鹽玻璃。具體地，描述了用作多通路(multiplepass)、高能激光器系統(tǒng)中的激光放大器的低含量或無二氧化硅、低含量或無堿金屬的磷酸鹽玻璃，其具有高的熱導率、低的熱膨脹系數(shù)、低的發(fā)射橫截面，和高的熒光壽命。因此，需要這樣的高能激光器和放大器，其具有增強的功率輸出、較高的取出和飽和能量、降低的非線性效應、降低的脈沖成形(pulse-shaping)需求、較高的光束質(zhì)量和聚焦性質(zhì)，容易被泵浦(pump)和組裝，并且隨著時間穩(wěn)定。發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是提供一種包括磷硅酸鹽光學活性玻璃的發(fā)光器件。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包含增益介質(zhì)，所述增益介質(zhì)包含光學活性磷硅酸鹽玻璃，其中所述磷硅酸鹽玻璃包含至少一種活性離子摻雜劑和約1至30摩爾％的氧化磷。所述至少一種活性離子摻雜劑可以在光學活性玻璃的光學性質(zhì)中引起光子暗化效應，而所述氧化磷可以以用于降低所述光子暗化效應的有效量存在?；钚噪x子摻雜劑可以是稀土摻雜劑。稀土摻雜劑可以包括鐿、銩、鉺、釹，它們的氧化物，或它們的任何組合。該發(fā)光器件可以包括光波導，其中所述光波導包括所述增益介質(zhì)。光波導可以具有芯和包圍所述芯的至少一個包層。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，光波導可以是光纖。芯可以具有外部區(qū)域和內(nèi)部區(qū)域，所述外部區(qū)域的折射率低于所述內(nèi)部區(qū)域的折射率。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，增益介質(zhì)包含波導的芯。根據(jù)另一個實施方案，增益介質(zhì)包含包圍所述芯的包層中的至少一個。根據(jù)又一個實施方案，增益介質(zhì)包含芯并且包含包圍所述芯的包層中的至少一個。光波導可以具有包圍芯的兩個以上的包層。它可以包括三包層基座設計光纖(triple_cladpedestal-designopticalfiber)。發(fā)光器件可以是發(fā)射光的器件或備選和另外地放大光的器件。發(fā)光器件可以包括放大器，其中所述放大器包括增益介質(zhì)。發(fā)光器件可以包括激光器，其中所述激光器包括增益介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于發(fā)光器件的光波導，所述光波導包含增益介質(zhì)，所述增益介質(zhì)包含光學活性磷硅酸鹽玻璃，其中所述磷硅酸鹽玻璃包含至少一種活性離子摻雜劑和約1至30摩爾％的氧化磷。該光波導可以包含芯和包圍所述芯的至少一個包層，并且增益介質(zhì)可以包括芯或包括包層中的至少一個。在參考附圖的情況下，通過閱讀本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的下列非限制性描述，本發(fā)明的目的、優(yōu)點和其它特征將變得更加明顯和更易理解。附圖僅僅為了示例性目的給出，并且絕不應當被解釋為限制本發(fā)明的范圍。附圖簡述圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的發(fā)光器件的光波導的橫截面圖。圖IB是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的發(fā)光器件的光波導的橫截面圖。圖1C是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的發(fā)光器件的光波導的橫截面圖。圖2是與泵浦能的波長相對的吸收的圖示，其顯示磷硅酸鹽基光波導在910nm至970nm范圍內(nèi)的平坦吸收(flatabsorption)。圖3是與光的波長相對的固有損耗的增加的圖示，其顯示了歸因于具有光學活性磷硅酸鹽玻璃芯的光波導中的光子暗化的可忽略的損耗。圖4是產(chǎn)生的脈沖的振幅相對時間的圖，其顯示在飽和能量不需要脈沖成形和飽和能量以后的增加的脈沖變形。圖5A是顯示將中繼光纖(relayfiber)接合到光波導時的理論損耗的圖。圖5B是顯示將中繼光纖接合到根據(jù)本發(fā)明的光波導時的測量損耗的圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施方案沿雙包層光波導的直徑和沿三包層光波導的直徑的折射率分布的圖，其顯示了三包層光波導的減小的芯數(shù)值孔徑。圖7A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光波導的芯的橫截面圖。圖7B是沿根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光波導的芯的直徑的折射率分布的圖，其顯示了折射率的階躍式變化。圖7C是沿根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光波導的芯的直徑的折射率分布的圖，其顯示了折射率的逐漸變化。圖8是矩形脈沖振幅相對時間的圖，其顯示了在包含光學活性磷硅酸鹽玻璃增益介質(zhì)的光波導中輸出脈沖遭受更小的變形并且更好地保持矩形。圖9A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的發(fā)光器件的圖。圖9B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的包含增益介質(zhì)的簡單激光器的圖。圖9C是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的具有包含增益介質(zhì)的光纖的光纖激光器的圖。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的描述以下參考附圖1A至9C更全面地描述本發(fā)明，在全部附圖中，相同的標記表示相同的元件。在以下描述中，術語"光"用于表示所有的電磁輻射，包括但不限于可見光。此外，術語"光的"用于限定所有的電磁輻射，即，在可見光譜中的光和在其它波長(A)范圍內(nèi)的光。根據(jù)一個方面，本發(fā)明提供一種包含增益介質(zhì)的發(fā)光器件，所述增益介質(zhì)包含光學活性磷硅酸鹽玻璃，所述磷硅酸鹽玻璃具有至少一種活性離子摻雜劑和約1至30摩爾％的氧化磷。發(fā)光器件可以發(fā)光，并且備選或另外地，它可以放大光。盡管發(fā)光器件優(yōu)選包括放大器或脈沖放大器，但是它可以包括激光器、脈沖激光器、放大自發(fā)發(fā)射(ASE)輻射的光源、例如相干的或不相干的任何連續(xù)波(cw)或準-連續(xù)波(準-cw)放大器或激光器，或包括光的放大或產(chǎn)生(源)的任何其它裝置。術語"激光器"是指通過輻射的受激發(fā)射而放大光。光學放大器與激光器類似，但是不具有來自光學諧振腔的反饋。例如，激光器通過輻射的受激發(fā)射放大光。它包括在光學諧振腔內(nèi)部的增益介質(zhì)和用于對增益介質(zhì)提供或泵浦能量的裝置。增益介質(zhì)是具有適當光學性質(zhì)的材料。光學諧振腔引起光來回通過增益介質(zhì)。能量被泵浦到增益介質(zhì)中。此能量激發(fā)增益介質(zhì)中的原子躍遷至較高能級，從而產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)(populationinversion)。當適當波長的光通過增益介質(zhì)時，光子激勵受激原子發(fā)射具有相同波長的其它光子并且衰減至較低能級，從而導致光的放大。受激原子還可以通過波長不同于入射光的波長的光子的自發(fā)發(fā)射而自發(fā)衰減，從而降低光放大的效率。發(fā)光器件可以包括例如放大器、激光器或光波導，其中所述放大器、激光器或光波導具有包磷硅酸鹽玻璃的增益介質(zhì)。圖9A示例了包含具有光學活性磷硅酸鹽玻璃50的增益介質(zhì)40的普通發(fā)光器件30。光56進入到包含磷硅酸鹽玻璃50的增益介質(zhì)40中。增益介質(zhì)被光58泵浦并且發(fā)射輸出光信號60。圖9B示例簡單的光泵浦激光器32的實例。激光器諧振腔即諧振器由高反射曲面鏡34和部分透射平面鏡36組成，用于取出循環(huán)激光的一些并且產(chǎn)生輸出光束38。具有光學活性磷硅酸鹽玻璃的增益介質(zhì)40是被適當波長的泵浦光44側(cè)向泵浦(side-pumped)的激光器玻璃42。圖9C示例又一種光泵浦激光器46。激光器46被來自多模泵浦二極管48的光泵浦。光通過高反射率雙包層光纖布拉格光柵52并且進入到光纖10中。然后光通過低反射率雙包層光纖布拉格光柵54從光纖10輸出。這里，光纖io含有具有光學活性磷硅酸鹽玻璃的增益介質(zhì)。術語"光波導"是指沿由波導限定的路徑限制或引導電磁輻射的傳播的器件。盡管光波導優(yōu)選包括光纖，并且為了簡化，在本文中有時根據(jù)這種優(yōu)選實施方案描述本發(fā)明，但是光波導可以包括任何合適的波導或微結(jié)構化光纖，例如平面波導，雙折射波導例如熊貓(panda)光纖，光子晶體光纖，多芯光纖，偏振保持光纖，空氣包層光纖，單包層或多包層光纖。光波導可以包括芯和包圍所述芯的至少一個包層。含有光學活性磷硅酸鹽玻璃的增益介質(zhì)可以被包含在光波導的芯中，包含在包圍光波導的芯的包層的一個中，或包含在它們的任何組合中。光學活性磷硅酸鹽玻璃包含至少一種活性離子摻雜劑。應理解的是，在本發(fā)明的含義中的表述"光學活性的"是指用于放大或產(chǎn)生光的材料?；钚噪x子摻雜劑可以是稀土離子摻雜劑。稀土摻雜劑可以包括鐿、銩、釹、鉺或它們的任何組合，包括它們的氧化物。優(yōu)選地，稀土離子為鐿。當然，還可以使用其它的活性離子，諸如例如鈦或鉻。當被預定波長的光泵浦時，光學活性磷硅酸鹽玻璃發(fā)射期望波長的光。例如，可以將某些磷硅酸鹽雙包層光纖激光器和放大器在910nm至980nm之間泵浦，以在1060nm至1090nm之間發(fā)射，并且可以將某些磷硅酸鹽單包層光纖在975nm泵浦以在1015nm發(fā)射(應當理解，所指出的示例性波長值實際上包括該波長值附近的窄波長帶波長±5%)。光學活性稀土摻雜磷硅酸鹽玻璃可以包含約50至98摩爾％的二氧化硅，0.01至約5摩爾％的至少一種稀土摻雜劑，和約1至30摩爾％的氧化磷。優(yōu)選地，特別是對于高7能應用，氧化磷以用于降低光子暗化的有效量存在。任選地，光學活性稀土摻雜磷硅酸鹽玻璃可以包含約50至98摩爾％的二氧化硅，和0.01至約5摩爾％的Yb203。光學活性稀土摻雜磷硅酸鹽玻璃還可以包含0.01至約30摩爾％的至少一種共摻雜劑。共摻雜劑可以是A1的氧化物、La的氧化物、Lu的氧化物、P的氧化物、Ge的氧化物、Ti的氧化物、F的氧化物、B的氧化物或它們的任何組合。而且，光纖的芯不需要在徑向上是均勻的。芯12的外部區(qū)域12B的折射率可以低于所述芯的內(nèi)部區(qū)域12A的折射率，如圖7A中所示。折射率的變化可以是逐漸的或階躍式的，分別如圖7B和7C中所示。為了減小外部芯的折射率，可以將外部芯摻雜適當?shù)耐獠啃緭诫s齊U，例如Al、La、Lu、P、Ge、Ti、F、B或它們的氧化物，或它們的組合。芯的一個或多個子區(qū)域可以根本沒有摻雜劑并且由純二氧化硅組成。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選光學活性磷硅酸鹽玻璃可以包含約90摩爾％的二氧化硅，約1摩爾％的Yb203，約1摩爾％的A1203，和約8摩爾％的氧化磷。這種組成將減小引起放大器和激光器中功率降低的不利的光子暗化效應，如圖3中所示。其它的光學活性磷硅酸鹽玻璃組成在2007年7月3日由Morasse等提交的題目為"具有降低的光子暗化的光學活性玻璃和光纖以及用于降低光子暗化的方法(Opticallyactiveglassandopticalfiberwithreducedphotodarkeningandmethodforreducingphotodarkening)"的相關美國專利申請中給出，所述美國專利申請通過引用整個結(jié)合在此。向光纖波導中加入磷有利地增加折射率反差并且提高光纖的耐彎曲性。如之前所述，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，具有光波導的發(fā)光器件可以具有芯和至少一個包層，所述光波導包含含有磷硅酸鹽玻璃的增益介質(zhì)。優(yōu)選地，包層由純二氧化硅組成。然而，它可以由任何合適材料例如摻雜有氧化氟的二氧化硅組成。而且，包層可以是微結(jié)構化的。盡管發(fā)光器件優(yōu)選包含具有光學活性磷硅酸鹽玻璃的芯，但是應當理解，包層也可以包含光學活性磷硅酸鹽玻璃。具有至少一種活性離子摻雜劑和約1至30摩爾％的氧化磷的磷硅酸鹽玻璃可以被包含在芯中，和/或被包含在包層的任何一個中(參見圖1A、1B和1C)。而且，在芯中存在的光學活性磷硅酸鹽玻璃在組成上可以與在包層中存在的光學活性磷硅酸鹽玻璃不同。而且，光波導可以包括另外的包層。優(yōu)選地，光波導為三包層光纖。三包層光纖的設計也稱為基座設計。雙包層和三包層設計顯示在圖1A、1B和1C中。圖1B和1C顯示了具有雙包層的根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的光纖的實例。如在這些圖中看到的，光纖10安置有具有光學活性磷硅酸鹽玻璃50A的波導芯12。在此情況下，芯具有圓形橫截面。芯在光纖10的中心延伸。芯12由內(nèi)部包層14包圍，所述內(nèi)部包層14限定用于接收泵浦能并且將泵浦能傳遞到芯12的泵浦波導(pumpguide)。圖IB中所示的內(nèi)部包層14具有圓形橫截面，而圖1C中所示的內(nèi)部包層具有五邊形橫截面。而且，圖1B中的光纖10的內(nèi)部包層14由光學活性磷硅酸鹽玻璃50B制成。圖1B和1C中所示的雙包層光纖還安置有包圍內(nèi)部包層14的外部包層。圖1A顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光纖，其具有含有光學活性磷硅酸鹽玻璃50的芯12和三個包層；它具有包圍包層14和16的第三包層18。當然，本領域技術人員將理解，芯和包層可以具有任何適合的橫截面幾何形狀，例如包括六邊形、八邊形等，并且不被認為限于所示例的幾何形狀。如在顯示了沿雙包層和三包層光纖的直徑的折射率分布的圖6中所示例的，三包層設計允許了芯的更低數(shù)值孔徑，這又意味著在波導中傳播的模的增加的模面積以及因此降低的非線性效應，減少的模數(shù)以及因此提高的光束質(zhì)量，和降低的放大自發(fā)發(fā)射(ASE)以及因此增加的效率。眾所周知提高的光束質(zhì)量具有較低的M2、較低的BPP參數(shù)、更像高斯形的脈沖形狀，和更好的聚焦性質(zhì)。三包層設計的另一個優(yōu)點是在需要時利用三包層的適當直徑可以得到的更高的耐彎曲損耗性。上述磷硅酸鹽基光波導表現(xiàn)出優(yōu)于常規(guī)光纖的許多有用優(yōu)點，因此非常適用于放大器和激光器，特別是脈沖放大器和激光器。磷硅酸鹽基光波導允許脈沖放大器和激光器的飽和能以及取出能的增加。圖2顯示在910nm至970nm范圍內(nèi)用此波導得到的平坦的和增加的吸收。這表示泵浦調(diào)諧不是必要的，并且與鐿的吸收光譜重疊的在910nm至970nm范圍內(nèi)的泵浦更有效。較高的吸收允許較小的光纖長度并且降低了非線性效應。如在表1中所示，磷硅酸鹽基光波導在1064nm表現(xiàn)出的飽和能(Esat)高達標準光纖的飽和能的3倍，這歸因于更小的發(fā)射橫截面(oJ和吸收橫截面(oas)。所述值由等式1得到，其中h為普朗克常數(shù)，v是波長為入的光的相應頻率，A為芯面積，并且r為芯和傳播模之間的重疊(overlap)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>圖4顯示伴隨輸出能增加的脈沖變形問題。磷硅酸鹽基光波導減小脈沖變形，從而有利于或減少對脈沖成形的需要。而且，由于磷硅酸鹽基光波導的飽和能較大，因此更高的取出能在使用磷硅酸鹽基光波導的放大器和激光器中是可能的，該取出能可以是飽和能的約10倍。因而，實現(xiàn)了更高的能量取出，這還允許了在需要時利用更小的芯。圖5A和5B顯示了本發(fā)明的錐形磷硅酸鹽基光波導對未摻雜的無源中繼光纖的改進的接合。本發(fā)明的磷硅酸鹽基光波導的改進的錐形化和摻雜劑擴散可以使得錐形的磷硅酸鹽基光波導10B的測量接合損耗是沒有錐形化以匹配中繼光纖(例如，光纖10A)并且不具有相等的擴散性質(zhì)的光纖的理論接合損耗的四分之一。改善的摻雜劑擴散例如由磷的高蒸氣壓引起。圖5A和5B中所示的實例是在1060nm的5ym單模中繼光纖20接合到15-ym磷硅酸鹽基光波導IOA和10B的實例。在此實例中，非錐形化的接合13A的接合損耗理論上計算為1.6db，而錐形化的接合13B的接合損耗測量為0.36db。單模激發(fā)是可行的。圖8顯示矩形脈沖的振幅相對時間的圖。如從圖中顯然的是，從矩形脈沖開始，在包含光學活性磷硅酸鹽玻璃增益介質(zhì)的光波導例如光纖中，輸出脈沖遭受更小的變形并且更好地保持矩形。有利地，與例如磷酸鹽基玻璃相比，磷硅酸鹽基光波導還可以具有優(yōu)良的機械、熱和光學性質(zhì)，例如高的強度、高的熔點和低的衰減。在優(yōu)選的實施方案中，它還很好地匹配和容易地接合到二氧化硅基玻璃。根據(jù)本發(fā)明的實施方案的發(fā)光器件，例如使用磷硅酸鹽光學活性玻璃的高能激光器和放大器表現(xiàn)出增強的功率輸出、更高的取出和飽和能量、降低的光子暗化效應、降低的非線性效應、降低的脈沖成形需求、較高的光束質(zhì)量和聚焦性質(zhì)，容易被泵浦和組裝，并且隨著時間穩(wěn)定。在不背離后附權利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以對上述實施方案中的任何一個進行許多更改。權利要求一種發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包含增益介質(zhì)，所述增益介質(zhì)包含光學活性磷硅酸鹽玻璃，其中所述磷硅酸鹽玻璃包含至少一種活性離子摻雜劑和約1至30摩爾％的氧化磷。2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述至少一種活性離子摻雜劑在所述光學活性玻璃的光學性質(zhì)中引起光子暗化效應，而所述氧化磷以用于降低所述光子暗化效應的有效量存在。3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述活性離子摻雜劑是稀土摻雜劑。4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)光器件，其中所述稀土摻雜劑包括鐿、銩、鉺、釹、它們的氧化物、或它們的任何組合。5.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述光學活性玻璃還包含至少一種共摻雜劑。6.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述共摻雜劑包括A1的氧化物、B的氧化物、F的氧化物、Ge的氧化物、La的氧化物、Lu的氧化物、P的氧化物、Ti的氧化物、或它們的任何組合。7.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述器件發(fā)射光，或備選地和另外地放大光。8.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包括放大器，并且其中所述放大器包含所述增益介質(zhì)。9.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包括激光器，并且其中所述激光器包含所述增益介質(zhì)。10.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包括光波導，其中所述光波導包含所述增益介質(zhì)。11.根據(jù)權利要求IO所述的發(fā)光器件，其中所述光波導包含芯和包圍所述芯的至少一個包層。12.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述增益介質(zhì)包含所述芯。13.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述增益介質(zhì)包含包圍所述芯的至少一個包層中的至少一個。14.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述增益介質(zhì)包含所述芯，并且包含包圍所述芯的至少一個包層中的至少一個。15.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述芯在徑向上是不均勻的。16.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述芯包含外部區(qū)域和內(nèi)部區(qū)域，所述外部區(qū)域的折射率低于所述內(nèi)部區(qū)域的折射率。17.根據(jù)權利要求16所述的發(fā)光器件，其中所述芯的折射率逐漸改變或以階躍方式改變。18.根據(jù)權利要求16所述的發(fā)光器件，其中所述外部區(qū)域摻雜有Al、B、F、Ge、La、Lu、P、Ti、或它們的氧化物、或它們的任何組合。19.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述芯包含一個或多個未摻雜的子區(qū)域。20.根據(jù)權利要求19所述的發(fā)光器件，其中所述一個或多個未摻雜的子區(qū)域包含純二氧化硅。21.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述至少一個包層中的至少一個包含純二氧化硅。22.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述至少一個包層中的至少一個包含摻雜的二氧化硅。23.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述至少一個包層中的至少一個是微結(jié)構化的。24.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述光波導具有包圍所述芯的兩個以上的包層。25.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述光波導是光纖。26.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述光波導是三包層基座設計光纖。27.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述光波導是雙包層光纖，所述光纖的所述芯具有圓形橫截面，并且所述至少一個包層包含內(nèi)部包層和外部包層，所述內(nèi)部包層具有五邊形橫截面并且包圍所述芯，所述外部包層包圍所述內(nèi)部包層。28.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述光波導具有用于降低接合損耗的錐形端部。29.—種用于發(fā)光器件的光波導，所述光波導包含增益介質(zhì)，所述增益介質(zhì)包含光學活性磷硅酸鹽玻璃，其中所述磷硅酸鹽玻璃包含至少一種活性離子摻雜劑和約1至30摩爾％的氧化磷。30.根據(jù)權利要求29所述的光波導，其中所述至少一種活性離子摻雜劑在所述光學活性玻璃的光學性質(zhì)中引起光子暗化效應，而所述氧化磷以用于降低所述光子暗化效應的有效量存在。31.根據(jù)權利要求29所述的發(fā)光器件，其中所述光波導包含芯和包圍所述芯的至少一個包層，并且其中所述增益介質(zhì)包括所述芯或包括所述至少一個包層中的至少一個。全文摘要本發(fā)明提供一種發(fā)光器件，所述發(fā)光器件包含增益介質(zhì)，所述增益介質(zhì)包含光學活性磷硅酸鹽玻璃，其中所述磷硅酸鹽玻璃包含至少一種活性離子摻雜劑和約1至30摩爾％的氧化磷。所述氧化磷可以用于降低任何光子暗化效應并且增加系統(tǒng)的飽和能的有效量存在。所述活性離子摻雜劑可以是稀土摻雜劑。發(fā)光器件可以包括光波導，所述光波導包括所述增益介質(zhì)。光波導可以具有芯和至少一個包層，并且具有磷硅酸鹽玻璃的增益介質(zhì)可以存在于芯中和/或在包層的一個中。文檔編號G02B6/02GK101796697SQ200880105830公開日2010年8月4日申請日期2008年7月15日優(yōu)先權日2007年7月16日發(fā)明者埃里克·加尼翁,斯特凡娜·沙蒂紐,讓-菲利普·德桑德羅,貝特朗·莫拉西申請人:科拉克蒂夫高科技公司