基于含有Tb3+的玻璃玻璃的多模磁光纤用于传感应用
Douglas F Franco1, Steeve Morency2, Younès Messaddeq1,2
1São Paulo State University-UNESP-Institute of Chemistry, Araraquara 14800-060, SP, Brazil.
Materials (Basel, Switzerland)
|October 29, 2025
概括
一种新的terbium (Tb3+) -doped borogermanate玻璃多模光纤被开发用于传感应用. 这种纤维表现出高的Verdet常数,克服了稀土合纤维制造中的挑战.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 玻璃科学 玻璃科学
背景情况:
- 开发用于传感应用的具有高Verdet常数的稀土 (RE) 合光纤面临诸如前体玻璃脱玻璃化和光学质量差等挑战.
- 基于的纤维具有有限的维德特常数,这阻碍了它们在法拉第旋转器等应用中的使用.
研究的目的:
- 设计,制造和描述使用含有Tb3+玻璃的多模磁光纤.
- 为了克服RE-doped玻璃前体中的脱玻璃化问题,以改进光纤制造.
- 通过测量其磁光特性来评估光纤适合潜在的传感应用.
主要方法:
- 用Tb3+添加合的核心覆盖玻罗格尔曼酸纤维的制造.
- 使用差分扫描热度计 (DSC),热力学分析 (TMA) 和粘度测量进行表征.
- 光学和磁光学性能评估,包括M线谱学,UV-Vis-NIR吸收,回切衰减和维德特常数测量.
主要成果:
- 成功制造了一种直径为227微米的多模磁光纤.
- 纤维的数值孔径 (NA) 为0.183,在1270nm时的最小衰减为13dBm-1 .
- 在1330 nm时,获得了 -6.74 rad T-1 m-1 的显著的维德特常数 (VB).
结论:
- 玻尿酸玻璃是Tb3+兴奋剂的有希望的宿主,可以制造高质量的磁光纤.
- 开发的光纤显示出了高级传感应用的潜力,因为其高的Verdet常数.
- 这项工作解决了RE-doped玻璃纤维生产的关键挑战,为改进的磁光器件铺平了道路.
