中国科学院安徽光学精密机械研究所的朱宗玖等人采用光纤激光器和放大器结构方案，观察到了高浓度掺镱光纤（YDF）的光子暗化现象 。对激光器阈值和输出功率、放大器输出谱的测量结果表明，光子暗化效应导致了高掺杂浓度YDF的功率转换效率随泵浦作用时间的增加而下降，且下降为单调不可逆过程，但随着泵浦时间的增加，这种下降逐渐变缓，功率转换效率最终可趋于稳定。

实验方案见图1。

图1(a)为光纤激光器实验方案。图1(b)为光纤放大器方案。

激光器和放大器所用的活性光纤为待研究的高掺杂浓度YDF(加拿大Coractive公司商售产品)，均未受过任何泵浦辐射，芯径5 μm，截止波长约775 nm，数值孔径约0.12，背景损耗小于40dB/km，974 nm处的吸收系数大于800 dB/m。

光纤激光器的实验结果见图2和图3。图2描述的是光纤激光器阈值随泵浦时间的变化关系。图3描述光纤激光器输出功率随泵浦时间的变化。

光纤放大器的实验结果见图4，描述100 mW泵浦功率下不同时刻所记录的前向和后向ASE谱。

关于光暗化的机理一直处于辩论之中，主要有两种学术观点 ：一种是英国南安普敦大学的S. Yoo的”氧缺陷(ODCs)色心“机理，另一种是瑞典Acreo光纤实验室的M. Engholm的”电荷转移(CT)色心”机理。

镱掺杂的铝硅酸盐中的氧缺陷(ODCs)色心是导致短波长能量吸收，从而引起紫外与红外波长的诱导损耗。当镱离子数超过石英基中空穴数时，Yb-Al或Yb-Yb阳离子间的价键遭到破坏的几率增大。释放的自由电子被GeO4四面体俘获，形成Ge(1)色心，其吸收峰位于280 nm。Yb-ODCs，通过双光子吸收释放的自由电子被Al或Yb俘获，形成色心导致光暗化。二价的镱离子Yb2+的特征吸收峰位于220 nm。但是，其吸收曲线并不符合典型的二价镱离子吸收曲线。石英玻璃中的典型ODC浓度为~，光暗化与材料的化学结构、周围的原子种类、镱离子的共价键等多种因素密切相关。

低能级电荷的转移，镱离子的三价态向低价态转换，导致Yb2+的形成，当稳定的Yb2+形成后，自由空穴产生，并激励到较高的能级CT态，这就导致了色心的形成，从而引起在紫外和红外波长的诱导损耗。230 nm的吸收不是由于Yb-ODC缺陷中心造成的，该强烈的吸收带是氧配位体(Ligands)附近的一个电子向镱离子的电荷转移带吸收造成的，而不是ODC造成的。

光暗化发生的根源在于”非桥键氧“的存在，”非桥键氧“俘获电子/空穴形成具备特定能量的色心，色心吸收一定能量的光子造成能量的损耗与光功率衰退。

有利于降低掺镱石英玻璃光纤暗化效应的一些措施：（1）高浓度的铝共掺剂可以对镱离子形成胶囊效应，一方面改善镱离子的分布均匀性，避免镱离子的团簇，另一方面减少了氧缺陷中心ODCs，从而减少光暗化的前驱体；（2）引入具有较高的正价态离子共掺剂，打破网络的对称性与Yb的共价角度，降低CT带，从而减少色心的形成；（3）进行预氧化处理，降低玻璃网络中的残余电荷，S. Yoo提出可以将光纤置于50 摄氏度、60个大气压、氧气浓度为气氛的密闭容器中进行退火，可以降低氧缺陷中心的数量，从而降低光纤材料的光暗化。