掺Ge石英纤芯光纤的耐辐照实验

研究了不同掺杂的光纤在辐照后引起的损耗增加,进而分析了掺Ge石英纤芯光纤的不同掺杂成分对其耐辐照性能的影响,提出最佳耐辐照掺Ge石英纤芯光纤的设想:包层掺F纤芯掺Ge的石英光纤,其中P的质量分数不超过0.5%,OH-含量在3×10-6以下,Cl的质量分数控制在0.9%左右。     

Ce掺杂对空间激光通信掺铒光纤的耐辐照影响研究

辐照环境下掺铒光纤性能下降严重影响了其在空间环境中的应用,而Ce可以凭借其变价能力抑制光纤的辐致损伤效应。利用螯合物气相沉积法制备了不同Ce掺杂量的掺铒光纤,在常温下使用⁶⁰Co辐照源对光纤进行了累积剂量100 krad、剂量率6.17 rad/s的辐照实验。通过吸收损耗谱的测试发现Ce掺杂含量高的光纤在辐照后损耗为419.185 dB/km@1 200 nm,且荧光寿命变化量减小了0.578 ms。通过切片芯层透过率及电子顺磁共振测试发现Ce掺杂可以有效降低光纤中Al和Ge相关的色心缺陷数量。最后通过增益测试验证了Ce掺杂对掺铒光纤抗辐照能力的改善,辐照后高Ce掺杂的光纤比未掺杂Ce光纤的增益高出4.15 dB。实验结果表明,Ce掺杂可以有效增强掺铒光纤抗辐照性能,这一结论对掺铒光纤在太空中的应用具有重要意义,该研究结果能够为后续掺铒光纤的耐辐照加固及其在空间中的应用提供参考。     

光子带隙光纤中纤芯环掺杂对传输特性的影响

为了研究光子带隙光纤中纤芯环掺杂浓度的百分比对光纤传输特性的影响,利用全矢量有限元法在纤芯环掺杂浓度的百分比为1%～5%的条件下对7孔光子带隙光纤纤芯环掺杂和19孔光子带隙光纤纤芯环掺杂两种结构进行了仿真,比较了两种结构的纤芯模能量分布曲线,并且给出了19孔光子带隙光纤在不同的纤芯环掺杂浓度的百分比下,光纤带宽、色散、有效模面积和有效折射率的分布曲线图。结果表明,19孔光子带隙光纤比7孔光子带隙光纤具有更强的限光能力,且纤芯环掺杂浓度的百分比对光子带隙光纤的传输性能有显著的影响。     

高精度光纤陀螺用掺铒光纤光源辐照性能试验

针对高精度光纤陀螺的空间应用,理论分析了用于高精度光纤陀螺的不同结构掺铒光纤光源的抗辐照性能,指出了单通后向结构的掺铒光纤光源具有更好的抗辐照性能。对单通后向结构采用不同掺杂浓度的掺铒光纤设计并研制了掺铒光纤光源,在实验室用Co60辐照源进行了大小两个剂量率的辐照试验,监测了掺铒光纤光源平均波长和输出光功率随辐照总剂量的变化,试验结果表明:掺铒光纤掺杂浓度较高时,掺铒光纤光源的抗辐照能力较强;辐照剂量率较小时,掺铒光纤光源功率随辐照总剂量的降低速度更慢。掺杂浓度较高的掺铒光纤光源可以满足高精度光纤陀螺空间应用的要求。     

含负折射率材料的1维光子晶体掺杂缺陷模研究

为了研究含有负折射率材料的光子晶体掺杂缺陷模的光学传输特性,利用传输矩阵理论进行数值分析。采用插入和替代两种方式对排列整齐的光子晶体进行掺杂,产生了缺陷模式。结果表明,引入正折射率缺陷只能在布喇格带隙中产生缺陷模,引入负折射缺陷能够同时在全方位光子带隙和布喇格带隙中产生缺陷模。同时研究了掺杂方式、入射方向、缺陷厚度、缺陷位置、缺陷类型对缺陷模式的影响,并对含有两层缺陷的光子晶体进行研究,得到两缺陷层的距离与带隙产生的关系,即距离越近越容易产生缺陷模式,且缺陷模的深度越深。这对于制造新型的全方位滤波器是有指导作用的。     

SiO_2α辐照热释光的研究

通过测量高纯光纤用非晶SiO_2和高纯精制石英晶矿经α射线辐照后产生的2.6eV热释发光(50～450℃),讨论了α射线在SiO_2中产生缺陷的机制、E′心基态电子陷阱的分布及辐射热释光的紫外猝灭。确定了高纯晶体石英颗粒的热释发光具有三个本征峰。     

高能Ar~+辐照P型CdZnTe的电学特性和光致发光

采用能量 2 Ge V、剂量 10 1 0— 10 1 3cm- 2的 Ar+辐照 P型 Cd0 .96 Zn0 .0 4Te材料 ,对辐照前后和不同辐照剂量的样品进行了电学测试和光致发光研究 .实验结果和分析表明 ,Ar+ 辐照在 Cd0 .96 Zn0 .0 4Te中产生了更大密度的受主型缺陷和散射中心 ,引起材料载流子 (空穴 )浓度的增大和迁移率的降低 .随着辐照剂量的增大 ,载流子迁移率的降低要比载流子浓度增大得快 ,导致材料电阻随辐照剂量增大而增大     

含负折射率材料的1维光子晶体掺杂缺陷模研究

为了研究含有负折射率材料的光子晶体掺杂缺陷模的光学传输特性,利用传输矩阵理论进行数值分析.采用插入和替代两种方式对排列整齐的光子晶体进行掺杂,产生了缺陷模式.结果表明,引入正折射率缺陷只能在布喇格带隙中产生缺陷模,引入负折射缺陷能够同时在全方位光子带隙和布喇格带隙中产生缺陷模.同时研究了掺杂方式、入射方向、缺陷厚度、缺陷位置、缺陷类型对缺陷模式的影响,并对含有两层缺陷的光子晶体进行研究,得到两缺陷层的距离与带隙产生的关系,即距离越近越容易产生缺陷模式,且缺陷模的深度越深.这对于制造新型的全方位滤波器是有指导作用的.     

石英光纤紫外传输性能的研究

对石英光纤紫外传输特性进行了研究和分析,提出一种石英紫外传输光纤的设计,并利用等离子体化学气相沉积(PCVD)工艺进行了光纤的制备.通过对光纤各项性能的测试和对比分析,总结了在石英光纤中掺杂材料组分对光纤紫外传输性能的影响,为研究高性能的石英系紫外传输光纤提供了依据.     

Si基Ge外延薄膜材料发光性能研究进展

理论和实验研究表明,在一定的应变和掺杂浓度下,Si基外延Ge薄膜能实现1.55μm光通信波段的直接带隙发光。讨论了Si基外延Ge材料的生长技术及其能带结构,结合本小组近年来在该领域所取得的成果,介绍了国内外各研究机构对Ge薄膜发光材料和器件的研究进展,展望了未来的发展趋势。