共掺Er~(3+):Yb~(3+)磷酸盐玻璃光波导激光器的发展

介绍了共掺Er3 :Yb3 的磷酸盐玻璃光波导激光器的特点、能级结构、激光器的速率方程、传输方程和光波导的制作方法;同时还介绍了共掺Er3 :Yb3 的磷酸盐玻璃光波导激光器的国内外研究的进展状况及其发展趋势。     

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     

磷酸盐玻璃中Er~(3+)激光的获得

Er~(3+)激活玻璃是继钕玻璃后的一种具有实用意义的激光玻璃。输出波长为1.54μm,处于大气窗口,便于传输,尤其是在战场硝烟下的透过率高,故特别适用于测距和军事模拟。鉴于Er~(3+)吸收带少、振子率小,故使用Cr~(3+)-Yb~(3+)-Er~(3+)系统来实现能量转移敏化发光;选择磷酸盐玻璃基质,以增加能量转移的效率;1.54μm激光产生跃迁是三能级系统,选用低的激活离子浓度(3×10~(10)cm~(-3)),以降低激光阈值并减少自吸收;增大Yb~(3+)浓度以提高能量转移几率;控制Cr~(3+)浓度以     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光波导激光玻璃的光谱特性研究

制备了以P2O5,Nb2O5,Na2O,Ga2O3为基质的Er3 ／Yb3 共掺铌磷酸盐玻璃样品,差热分析显示其转变温度高达560℃,表明PNNG玻璃具有较高的热稳定性和离子交换特性。应用Judd-Ofelt理论计算了PNNG玻璃中Er3 离子的自发跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参量。同时利用McCumber原理研究了PNNG玻璃在1.53μm处的受激发射截面和带宽,其值分别为σe(λ)=6.9×10-21cm2,△λ=55.7nm,结果表明重金属氧化物Nb2O5的加入提高了PNNG玻璃的折射率,从而提高了玻璃的发射截面和带宽,改善了光学特性。     

离子交换增强的磷酸盐激光玻璃

研制了抗盐浴能力较强,光谱与激光特性良好的新型磷酸盐激光玻璃。采用表面离子交换增强处理,大幅度提高了上述玻璃的抗热冲击性能。     

磷酸盐激光玻璃的连续熔炼

推导出一个在连续熔炉中厚块玻璃体积与搅拌室容积间的方程，并证明应用该方程可得到１０＾６均匀度的玻璃。     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂芯-包异质型磷酸盐玻璃光纤

通过高温熔融法制备了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐纤芯玻璃,设计并熔制了组分相异的纤包玻璃,采用棒管法拉制Er3+/Yb3+共掺芯-包异质型磷酸盐玻璃光纤,并对光纤开展增益测试。在980 nm波长的激光激发下,当激发功率为457.1 mW时,在1535.7 nm波长处获得32.3 dB的相对增益和15.0 dB的内增益,光纤的内增益系数达2.6 dB/cm。     

锗酸盐玻璃中Er~(3+)离子Stark分裂的分析

基于群链方法提出稀土离子在玻璃基质中的表观晶格场哈密顿的简单模型 .利用该模型较为系统地分析了在 13K温度下采用常规方法测量的 Er3+离子在锗酸盐玻璃中的吸收和发射谱 ,确定了从 Er3+离子 4I1 5 /2 到 2 H9/2 所有多重态的 Stark分裂值 .     

重复率脉冲掺钕磷酸盐激光玻璃系列

研制了三种具有高受激发射截面、热光稳定的磷酸盐激光玻璃.给出主要光谱参数和激光性能.该玻璃已获应用.     

飞秒激光在掺Yb~(3+)磷酸盐玻璃中刻写双线型光波导的研究

利用重复频率为50 k Hz,中心波长为790 nm,脉冲宽度为140 fs的飞秒激光脉冲在掺Yb3+磷酸盐玻璃中刻写双线型光波导。研究了双线间距,激光脉冲能量和刻写速度对波导形成的影响,并测试了不同刻写参数下波导的导光模式。实验结果表明,在双线间距为35μm,激光脉冲能量为1.0μJ,刻写速度为600μm/s的条件下写入的光波导导光性能最优;利用近场模式重建了激光诱导该波导的折射率二维分布,波导区域相对于基质的最大折射率改变为1.5×10-4,并利用散射法测试了波导的传输损耗,传输损耗为1.56 d B/cm。发现了波导具有偏振导光现象,偏振态平行于双线方向的激光可以导通,偏振态垂直于双线方向的激光不能导通。     

Er^3＋：Yb^3＋共掺磷酸盐波导激光器的新型数值模拟

文章系统地研究了Er^3＋：Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃波导的性质．在稳态情况下建立并求解其准三能级系统的速率方程。利用数值分析的方法模拟了980nm二极管激光器抽运时输出光功率的特性。计算结果表明：经过优化分析，得到了较高的输出光功率和斜率效率，其阚值功率也比较低。     

Er^3＋—Yb^3＋双掺杂有源光纤

报道了制造Ｅｒ＾３＋－Ｙｂ＾３＋双掺单模有源光纤的溶液掺杂技术，此光纤经紫外辐照后中收峰处损耗明显增加，而低损耗区损耗几乎不变。对激光器件应用而言，认为几百ｐｐｍ浓度和Ｙｂ＾３＋：Ｅｒ＾３＋＝２０：１掺杂比是合适的。探讨了Ｅｒ＾３＋和Ｙｂ＾３＋能级间相互跃迁机理，通过二者的交叉驰豫提高了泵哺吸收带范围和热稳定性。     

Er~(3+)在ZBLAN玻璃中的光谱参数

根据Judd—Ofelt理论计算了Er~(3+):ZBLAN玻璃中Er~(3+)的实验与理论谱线强度;用最小一乘法拟合实验与理论谱线强度得到三个强度参数C_λ(λ=2、4、6)。然后计算了各激发态自发辐射电偶极跃迁几率及有关能级的磁偶极跃迁几率、辐射寿命和荧光分支比。     

磷酸盐光波导激光器放大自发辐射的理论研究

系统地研究了Er3 :Yb3 共掺磷酸盐玻璃波导的性质,在稳态情况下建立并求解速率方程.利用数值分析的方法模拟了980nm二极管激光器抽运时激光器的放大自发辐射(ASE)特性.模拟时用到的主要参数为:信号光的散射损耗α(1530)=8.2×10-2dB/cm,980nm时Yb3 的吸收和发射截面积分别为5.4×10-25m2和6.9×10-25m2,980nm时Er3 的吸收和发射截面积分别为1.65×10-25m2和1.21×10-25m2,Yb3 -Er3 间的能量传递系数为1.9×10-23m3/s,共谐上转换系数为8.09×10-25m3/s.     

Er~(3+),Yb~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃上转换发光的研究

测量了 Er3+掺杂氟氧化物微晶玻璃、Er3+ ,Yb3+掺杂氟氧化物微晶玻璃退火前后 3种样品的吸收光谱、激发光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化 ,对比讨论了其上转换发光特性     

铒镱共掺杂玻璃样品的荧光谱特性

介绍一种制作Yb^3 /Er^3 共掺杂玻璃样品的工艺。实验测量和分析了Yb^3 /Er^3 玻璃样品的荧光光谱和吸收谱。对Yb^3 /Er^3 系统的能量转移以及978nm波长泵浦下不同Yb^3 /Er^3 浓度配比样品的光谱特性进行了讨论。结果表明，当Yb^3 浓度为Er^3 浓度(0．5at．％)的9倍时，荧光强度最强。