Ce3+-Yb3+共掺玻璃中频率下转换的理论模型研究

提出了一个Ce3+-Yb3+共掺玻璃系统中能量转移的理论模型,包括速率方程,功率传输方程和其他辅助方程。通过仿真,求得功率、量子转换效率分别为116.3%、136.2%。结果表明Ce3+-Yb3+共掺玻璃系统对于提高硅太阳能电池的转换效率非常有用。     

Er^3＋：Yb^3＋共掺玻璃波导放大器及其应用

介绍了Er^3 ：Yb^3 共掺玻璃波导放大器(EDWA)的原理、结构、制备及其优势与局限，同时还介绍了多种基于EDWA的集成放大器件在城域网／接入网、CATV等光通信领域的应用。     

光通信用Er^3＋：Yb^3＋共掺玻璃波导放大器

介绍了Er^3 :Yb^3 共掺玻璃波导放大器（EDWA）的原理、结构、制备及其优势与局限，同时还介绍了多种基于EDWA的集成放大器以及它们在城域网/接入网，CATV等光通信领域的应用。     

掺Er~（3＋）和掺Er~（3＋）／Yb~（3＋）光纤中1313nm到780nm的频率上转换过程

研究了在连续锁模和调Ｑ锁模两种脉冲泵浦条件下，掺Ｅｒ（３＋）和掺Ｅ３＋／Ｙｂ３＋单模ＧｅＯ２／ＳｉＯ２石英光纤中，１３１３ｎｍＮｄ：ＹＬＦ激光到７８０ｎｍ波长的频率上转换过程。Ｅｒ３＋离子在共振吸收两个光子后到４Ｆ９／２态，再经快速的无辐射转移到４Ｉ９／２态．形成７８０ｎｍ辐射。在连续锁模泵浦条件下．１３１３ｎｍ至７８０ｎｍ的转换效率比调Ｑ锁模条件下更高．而后者的峰值功率是前者的几百倍。     

掺Er^3＋和Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤激光器中抑制自脉动的效果

针对掺Er^3 光纤激光器存在的自脉动现象，分析了其存在的原因，提出了抑制的方法。数值计算表明，由于Yb^3 的加入，在Er^3 ／Yb^3 共掺光纤激光器中，自脉动现象得到了有效的抑制。     

Er3+/Yb3+共掺光纤激光器中能量上转换的抑制

通过对掺Er^3 和Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器的输出功率进行数值模拟发现：高浓度的Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器的最大量子转换效率比同等浓度下的掺Er^3 光纤激光器的最大量子转换效率高出一倍。说明由于Yb^3 的加入，Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器有效地抑制了能量上转换，提高了受激转换效率。     

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.     

共掺Er3+:Yb3+磷酸盐玻璃光波导激光器的发展

介绍了共掺Er^3 ：Yb^3 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Er^3 ：Yb^3 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。     

Er3+/Yb3+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1.53 μm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.     

光通信用Er3+∶Yb3+共掺玻璃波导放大器

介绍了Er^3 :Yb^3 共掺玻璃波导放大器（EDWA）的原理、结构、制备及其优势与局限，同时还介绍了多种基于EDWA的集成放大器件以及它们在城域网／接入网，CATV等光通信领域的应用。     

全光纤化高效Er3+-Yb3+共掺光纤放大器的实验研究

对全光纤化高功率Er<'3+>-Yb<'3+>共掺光纤(EYDF)放大器进行了实验研究.采用小芯径双包层EYDF作为增益介质,多模高功率915 nm半导体激光器作为泵浦源,实现了EYDF放大器的全光纤化.对分布反馈(DFB)激光器输出的窄带信号进行放大,得到了斜率效率约为27.2%、最高2.14 W的高功率输出;实验中...     

水解工艺Yb3＋/Al3＋共掺石英玻璃的研制及特性表征

利用四氯化硅(SiCl₄)水解掺杂法结合高 频等离子体粉末熔融技术制备了Yb3＋/Al3＋共掺石英玻璃,并利用 X射 线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析和热膨胀分析等对所制备玻璃样品的结 构特性、物理特性和光谱特 性进行了表征。结果表明,制备的Yb3＋/Al3＋共掺石英玻璃的密度和折 射率值与纯石英玻璃相接近,并且呈现出 较好的玻璃态,其热膨胀系数为2.87×10－6,具有较好的Yb3＋和Al 3＋掺杂均匀性,以及Yb3＋典型的吸 收特性和发射特性,表明采用本文方法制备的Yb3＋/Al3＋共掺石英玻璃 已具备成为大功率激光材料的潜质。     

Er3+-Yb3+共掺DBR光纤激光器的实验研究

采用Er3 -Yb3 共掺单模光纤制作了DBR光纤激光器,有源光纤长度为10cm,光纤激光器为短腔结构.通过对不同前腔镜反射率的Er3 -Yb3 共掺DBR光纤激光器进行实验,得到了前腔镜反射率与激光器输出功率和阈值电流之间的关系,并对前腔镜反射率和有源光纤的长度的最优化选择进行了分析.     

氟锆酸盐玻璃中Tm~（3＋）离子的光跃迁

给出了ＺＢＬＡＮ中Ｔｍ~３＋离子的一些光谱参量（Ａｒ，β，τｍ，τｒ，△λ，σｒ）的实验和计算结果。报道了不同波长激发下Ｔｍ￣３＋离子的发射光谱（ＵＶ－ＮＩＲ）。荧光寿命和发射强度随掺杂Ｔｍ３＋浓度的变化。着重讨论了Ｔｍ￣３＋离子之间的能量转移过程。     

Pr~(3 )/Yb~(3 )共掺ZBLAN玻璃吸收与发光特性的研究

制备了几种掺杂不同Ｐｒ３＋／Ｙｂ３＋浓度的ＺＢＬＡＮ玻璃，测定了玻璃的吸收光谱。由Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论研究了不同浓度的玻璃的发光性质，并研究了Ｐｒ３＋与Ｙｂ３＋的能量交换速率。结果表明，Ｙｂ３＋的引入增强了Ｐｒ３＋的泵浦，起到了很好的敏化作用。     

Tm3+,Yb3+共掺的氟铝基玻璃的能量传递与上转换发光

在 970 nm L D激发下 ,研究 Tm3 ,Yb3 共掺的 Al F3 基 (AYF,AZF)玻璃能量传递和上转换发光性质。发现对于 Tm3 的浓度猝灭 ,蓝光跃迁比近红外荧光跃迁表现更明显 ;对 4 76 nm蓝光跃迁 ,AYF和 AZF玻璃 Tm3 最佳掺杂浓度都为 0 .1mol- % ;而对 793nm的近红外跃迁 ,Tm3 最佳掺杂浓度为 0 .3～ 0 .5mol- %。AYF玻璃的 Yb3 离子最佳掺杂浓度为 5mol- % ,AZF玻璃则为8～ 10 mol- %。 Tm3 (3 F4 )→ Yb(2 F5/ 2 )反向能量传递是引起 Yb3 离子对上转换荧光的浓度猝灭的重要原因。     

Yb3+对掺铒碲酸盐玻璃红外和上转换发光的影响

研制了Er3+/Yb3+共掺TeO2-ZnO-La2O3玻璃,测试了Er3+离子的吸收谱、荧光谱和上转换发光谱,系统研究了975 nm抽运下Yb3+离子对于Er3+离子1.5 μm波段荧光性能及其上转换发光性能的影响.结果表明,随着碲酸盐玻璃中Yb2Os含量的增加,Yb3+离子对Er3+离子的能量传递增强,Er3+离子1.5 μm波段的荧光强度和上转换发光强度相应增大,但后者相对于前者增加更为迅速.通过对粒子数速率方程的理论模拟,计算结果与实验测量结果较为一致,表明Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃是一种优良的潜在上转换激光器增益介质.对上转换发光分析表明,强烈的绿光和红光激发是基于双光子的吸收过程.     

Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中Ce3+和Cr3+离子对光谱性质的影响

研究了 Cr3+ ,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 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃的光谱参数 ,初步探明了 Ce3+ 和 Cr3+ 离子浓度含量对 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响。结果表明 ,Ce O2 含量为 2 .8mol- %,Cr2 O3含量为 0 .0 8wt.- %玻璃的光谱性质较好。Ce3+ 离子价态的变化也对玻璃的光谱性质有重要影响。 Ce3+ 离子的存在更有利于对抽运光的吸收和能量的传递。在 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中实现了 Er3+荧光寿命达 8m s,受激发射截面为 0 .8× 1 0 - 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。     

基于Er3＋-Yb3＋共掺可溶性配合物的全聚合物光波导放大器

合成了一种新型Er3+-Yb3+共掺配合物Er1.2Yb0.8(PBa)6(Phen)2,在有机溶剂环戊酮中有具良好的溶解性,Er3+离子在材料中的质量百分比掺杂浓度可达10.8%。这种配合物可以直接旋涂成膜,用原子力显微镜(AFM)测得配合物薄膜表面粗糙度为0.745nm。荧光发射谱的测试表明,配合物的荧光半高宽(FWHM)为60nm。以PMMA基片为衬底,制备了稀土掺杂全聚合物光波导放大器,且当泵浦光波长为980nm、功率为200mW和信号光功率为0.2mW时,在3.2cm长的样品中获得了2.7dB@1 535nm的相对增益。     

Er3 /Yb3 共掺TeO2-WO3-Bi2O3玻璃的光谱性质

用高温熔融法制备了Er3+/Yb3+共掺的TeO2-WO3-Bi2O3玻璃,研究了该玻璃的吸收和荧光光谱性质.应用Judd-Ofelt(JO)理论计算了Er3+的谱线强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数,并拟合了相应的强度参数Ωt(t＝2,4,6).Er3+在该玻璃中4I13/2→4I15/2发射的荧光半高宽(FWHM)为77nm,应用McCumber理论计算的受激发射截面为1.03×10-20cm2.其带宽特性FWHM×σpeake乘积优于掺Er3+的硅酸盐、磷酸盐和铋酸盐玻璃,说明这是一种制备宽带光纤放大器的优良基质材料.Er3+在400～850nm波长范围存在着5个上转换发射峰,分别对应Er3+的激发态4I7/2、2H11/2、4S3/2、4F9/2和4I9/2到基态4I15/2的发射,分析了其可能存在的上转换过程.