掺铒硅酸盐玻璃光谱性质研究

通过对掺铒磷酸盐和硅酸盐玻璃光谱性质的研究,总结了氧化铒含量、Yb3+敏化剂含量、玻璃组成对荧光谱半高宽、荧光光谱形状、荧光寿命、上转换强度的影响规律,并对它们的光谱参数和上转换系数进行了计算.结果表明在同样掺杂浓度下,掺铒磷酸盐玻璃荧光寿命大于掺铒硅酸盐玻璃,前者在高铒浓度下(3.9×1020 cm-3)仍可达到7 ms荧光寿命,而后者荧光寿命只能达到5 ms.掺铒磷酸盐玻璃中随着Er3+含量的增加,荧光上转换增强不明显,而掺铒硅酸盐玻璃中,铒含量的增加会导致上转换效应的明显增加.通过对光谱参数的综合分析,优化了这二类玻璃的组成,为掺铒磷酸盐和硅酸盐玻璃在平面光波导器件和高铒浓度掺杂的EDFA器件中的应用提供了重要参考.(OH22)     

OD光通信有源及无源器件

掺铒磷酸盐玻璃波导放大器的两种模型的比较研究陈海燕　刘永智　官周国(电子科技大学光电子技术系 ,成都 610 0 5 4)光波导放大器是继光纤放大器之后的又一新型光放大器。为了在厘米量级的长度上获得一定高的增益 ,铒掺杂浓度比光纤放大器大两个数量级 ,高浓度掺杂会引起铒离子的聚集 ,降低了抽运效率和放大器增益。为了减轻铒离子聚集对放大器的影响 ,可与铝元素进行联合掺杂。描述掺铒磷酸盐玻璃光波导放大器的两种模型是考虑聚集的影响与不考虑聚集的影响。本文对这两种模型进行了比较研究。详细讨论了铒掺杂浓度对放大器增益特性的影响…     

掺铒磷酸盐玻璃波导放大器的两种模型的比较研究

光波导放大器是继光纤放大器之后的又一新型光放大器.为了在厘米量级的长度上获得一定高的增益,铒掺杂浓度比光纤放大器大两个数量级,高浓度掺杂会引起铒离子的聚集,降低了抽运效率和放大器增益.为了减轻铒离子聚集对放大器的影响,可与铝元素进行联合掺杂.描述掺铒磷酸盐玻璃光波导放大器的两种模型是考虑聚集的影响与不考虑聚集的影响.本文对这两种模型进行了比较研究.详细讨论了铒掺杂浓度对放大器增益特性的影响.得到了两种模型之间转换的铒掺杂浓度.(OD1)     

掺铒磷酸盐波导激光器输出的特性研究

研究了掺铒磷酸盐玻璃波导激光器的特性,利用重叠积分法将980 nm抽运的掺铒磷酸盐玻璃波导激光器四能级模型的速率-传输方程进行适当地的化简,同时考虑合作上转换效应和放大的自发辐射,利用数值模拟的方法,得到了掺铒玻璃波导激光器的输出功率与Er3 离子浓度、传输损耗、波导长度等参量之间的关系曲线.结果表明在考虑上转换效应和放大的自发辐射的情况下,选择合适的铒离子浓度是十分重要的.     

飞秒激光直写铒镱玻璃波导激光器的优化设计

为了对双向抽运的飞秒激光直写铒镱共掺磷酸盐玻璃波导激光器进行数值模拟,采用铒镱共掺系统的速率方程及传输方程,对波导尺寸、激光器后腔镜反射率、掺杂铒镱离子浓度比等参量进行了优化。得到当波导长度为10mm、后腔镜反射率为0.6、掺杂铒镱离子浓度比为3.6,975nm波长400mW抽运时,有1535nm波长57mW的激光输出。结果表明,计算结果和国外相关报道的实验结果相近,能够为飞秒激光加工有源玻璃波导及其激光器设计提供一定的理论依据。     

铒镱共掺磷酸盐基阵列波导激光器的研究进展

简要介绍了铒镱共掺磷酸盐波导激光器发展历史,描述了铒镱离子能级结构、激光机制及其影响因素以及磷酸盐激光玻璃的特性,具体阐述了铒镱共掺磷酸盐 波导激光器阵列的研究现状、制作方法、物理结构与运作特性以及用作光纤通信光源时与分布反馈半导体激光器相比的独特优势,指出了其在未来波分复用光通信系统中的应用价值.     

钾离子交换铒—镱掺杂磷酸盐玻璃放大器

已开发出一种同铒－镱共掺杂磷酸盐玻璃制作钾离子交换波导的方法。本文对泵浦和信号波波长以及波导长度对波导增益的影响进行了研究。在１．３０μｍ信号波长处，６ｍｍ长波导的内部增益达１９．５ｄＢ，测得噪声系数为４ｄＢ。     

Yb~(3+),Er~(3+)共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质研究

研究了Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质。通过测定和计算各种Yb3 + ,Er3 + 共掺磷酸盐铒玻璃光谱参数 ,初步探明了Yb3+ 离子浓度、碱金属氧化物R2 O(R =Li,Na ,K)和碱土金属氧化物MO(M =Zn ,Mg ,Ca,Ba)的引入及网络生成体P2 O5 的含量对Yb3 + ,Er3 + 共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响。在Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中实现了Er3+ 荧光寿命达 7 5ms,受激发射截面为 0 8× 10 - 2 0 cm2 的光谱特性 ,为今后该玻璃的激光实验提供了重要参数     

级联长周期波导光栅滤波器研究

文章提出一种基于Er-Yb掺杂磷酸盐玻璃的级联长周期波导光栅(CLPWG)滤波器,CLPWG是直接制作在波导上的.该滤波器由不同滤波单元组成,各滤波单元具有不同的谐振波长与带宽.对CLPWG滤波器的传输特性进行了理论研究,讨论了CLPWG滤波器的传输谱对Er-Yb掺杂磷酸盐玻璃波导放大器自发辐射谱的影响.     

用于波导放大器的Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃的性能研究

通过优化熔融条件和玻璃组份,成功开发出一种新的Er3+/Yb3+ 共掺磷酸盐玻璃,其在沸水和熔盐中均表现出很好的化学稳定性.通过分析室温下Er3+/Yb3+ 共掺磷酸盐玻璃的吸收光谱,计算得到了Er3+ 离子在波长1533 nm处的峰值发射截面和杜得奥菲而特强度参数;其中Er3+ 离子在波长1533 nm 处的峰值发射截面为0 72×10-20 cm2,大于Schott的IOG1玻璃中Er3+离子的峰值发射截面0 67×10-20 cm2.通过改变离子交换的条件,获得了1 55μm单模光波导的制作条件;制作的波导传输损耗均小于1 dB/cm.初步的离子交换实验表明,Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃WM4完全适合波导放大器的制作.     

Field-induced index profiles of multimode ion-exchanged strip waveguides

The index profiles of multimode strip waveguides, which are fabricated and buried by field-assisted ion exchange processes in glasses, follow from the distribution of the applied drift field. A comparison between theoretical solutions and accurate measurements of the two-dimensional index profiles confirms that a precise calculation in terms of the technological parameters is possible.     

共掺Er3+:Yb3+的磷酸盐激光玻璃及其应用

介绍了共掺Er^3 ：Yb^3 的磷酸盐激光玻璃的特点、光谱性质、能级结构、速率方程及其制作过程中各种因素对磷酸盐玻璃的激光性能带来的影响以及这种激光玻璃在各方面的应用。列举了共掺Er^3 ：Yb^3 的磷酸盐玻璃的一些参数,并将其与其他基质的掺Er^3 激光玻璃进行了比较,同时还介绍了其在国内外的进展状况。     

Er–Yb Waveguide Amplifiers in Novel Silicate Glasses

A set of novel silicate glasses containing ZnO and co-doped with Er³⁺ and Yb³⁺ was designed as substrates for optical waveguide amplifiers. Characterized by exceptionally low up-conversion, minimum Er concentration quenching and high mechanical as well as chemical stability, the reported glasses can compete with phosphate-based materials typically used in the state-of-art active devices. Straight channel waveguides with propagation losses as low as 0.18 dB/cm were fabricated in these substrates using Ag⁺ hArr Na⁺ and K ⁺ hArr Na⁺ thermal ion exchange. Net on-chip gain values of 6.7 dB at 1537 nm were measured and a net fiber to-fiber gain of 5 dB was achieved when pumped at 976 nm. A six-level spatially resolved numerical model of an Er-Yb co-doped active waveguide was developed to analyze and optimize the amplifier performance. Modification of the rare-earth dopant concentration and the channel waveguide geometry was proposed to increase the gain figure and improve the overall amplifier efficiency.     

利用缓冲质子源制作LiNbO3光波导:光学特性及稳定性研究

利用缓冲质子源(苯甲酸中掺入一定量的苯甲酸锂)在Z切LiNbO3基底上制作了质子交换平面光波导，得到了不同掺杂摩尔分数(0．5％，1．0％和1．5％)的缓冲质子源质子交换波导的有效扩散系数及折射率分布。随着质子源中苯甲酸锂的摩尔含量逐渐增加，质子交换的有效扩散系数呈指数衰减，同时波导表面折射率增量线性递减。研究了有效折射率的稳定性特征，并与用纯苯甲酸制作的光波导进行了比较，发现利用缓冲质子源制作的LiNbO3光波导的稳定性明显优于纯苯甲酸制作的光波导。     

掺稀土离子玻璃的吸收光谱

在硼硅酸盐玻璃和磷酸盐玻璃中掺入稀土离子Sm~(3+),Er~(3+),Dy~(3+),Ho~(3+),用红外分光光度计测定了透射率,并研究了这些玻璃的吸收光谱。     

掺铒硫系玻璃光纤的中红外增益特性模拟研究

实验制备了Er3+掺杂质量分数为1%的Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃,测试了其折射率、吸收光谱和荧光光谱,利用Judd-Ofelt和Futchbauer-Ladenburg理论计算了Er3+离子的自发辐射几率、吸收截面和受激发射截面等光谱参数。在综合考虑Er3+离子的交叉弛豫、能量上转换和激发态吸收效应的基础上,应用四能级粒子数速率-光功率传输方程模型,模拟计算了Er3+掺杂Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃光纤的中红外2.74μm波段的增益特性。结果显示,Er3+掺杂硫系玻璃光纤在2.74μm中红外波段具有较高的信号增益和较宽的增益谱,最大增益值和20dB增益带宽分别超过了40dB和200nm,表明其是可用于中红外2.74μm波段宽带放大的理想增益介质。     

用Tl_2SO_4制造玻璃光波导

本文报道了用TI盐(TI_2SO_4)离子交换法制备玻璃光波导的实验结果。与用AgNO_3离子交换制备的光波导相比,波导损耗较低,折射率分布呈准阶跃型,拟合确定其折射率分布函数为费米函数,折射率增量Δn>0.13。     

Fiber-compatible K+-Na+ ion-exchanged channelwaveguides: fabrication and characterization

A systematic study of waveguides fabricated by K⁺-Na ⁺ exchange in soda-lime silicate and BK7 glasses is presented. The measured K⁺ concentration profile, the refractive index profile, and the diffusion profile obtained by solving the one-dimensional diffusion equation are correlated to explain the differences in the index profiles in the two glasses. The mobility of the potassium ions was measured by fabricating waveguides using electromigration. Surface waveguides formed by diffusion from a molten KNO₃ salt bath were buried by applying an electric field. Single-mode channel waveguides for operation at a wavelength of 1.3 μm that exhibit excellent mode matching with conventional optical fibers, achieving a fiber-waveguide insertion loss of less than 1 dB for a 20-mm-long waveguide, have been obtained     

电场辅助离子交换制备玻璃光波导

使用电场辅助离子交换和热离子交换技术在玻璃基片上制作了平板波导。实验结果表明,这两种方法制作的波导的有效折射率分布不同,电场辅助离子交换技术制作的波导有效折射率呈近似阶跃型分布,而热离子交换制作的波导有效折射率分布为渐变型。经数值计算发现,近似阶跃型折射率分布的波导对光场限制得更好,更适用于制作有源光器件和集成光器件。