Ge-As-Se-Te硫系玻璃的飞秒激光损伤特性

Ge-As-Se-Te（GAST）硫族化物玻璃拥有超过20 μm的超宽透射范围,是一种可应用于中红外（MIR）和远红外(FIR)波段的优良光学材料。通过熔融淬火法制备了Ge_xAs_40?xSe₄₀Te₂₀（x = 0、10、20、30、40 mol%）系列硫系玻璃,采用不同波长（800 nm,3 μm和4 μm）、功率和重复频率的飞秒激光辐照硫系玻璃,利用扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱等手段研究了GAST的激光损伤特性。研究结果发现,Ge_xAs_40-xSe₄₀Te₂₀玻璃的激光诱导损伤阈值（LIDT）随着样品中Ge含量的增加而增加,在800 nm下Ge₃₀As₁₀Se₄₀Te₂₀玻璃的LIDT达到最高40.16 mJ/cm2。随着飞秒激光波长增加,系列玻璃的LIDT也逐步增加,Ge₃₀As₁₀Se₄₀Te₂₀在4 μm激光辐照下LIDT达到81.09 mJ/cm2。此外,研究结果表明样品LIDT随着激光的脉冲辐照数量和重复率的增加将逐渐减小。     

基于iBeacon基站的室内定位技术研究

提出了一种基于iBeacon基站的室内定位方案。在该技术方案中,iBeacon基站由蓝牙4.0模块组建,在需要定位的室内空间均匀部署一定数量的iBeacon基站,该基站周期性地向外界广播自己独有的与位置信息对应的UUID号。当持有蓝牙终端设备的用户进入该基站感应区,接收到基站广播的UUID号及RSSI值,通过加权的三环定位算法即可对用户进行精确定位。实验结果表明,该方案定位精度能达到2.5m以内,满足了绝大多数的室内定位技术要求。     

抑制噪声的宽带碲基掺铒光纤放大器性能分析

设计了一个带光隔离器的复合型宽带碲基掺铒光纤放大器（EDTFA）,通过对该结构模型下的速率方程和光功率传输方程组的数值模拟,理论研究了EDTFA在插入光隔离器后的性能变化。研究表明,通过插入光隔离器抑制反向传输的放大自发辐射（ASE）噪声,可以有效地改善宽带EDTFA的信号增益和噪声特性。在光纤激活长度240cm、铒掺杂浓度2000ppm和前向泵浦功率200mW下,光隔离器插入在最佳位置处时,1540nm～1600nm波段内16路信道小信号增益分别提高了0.8dB～5．9dB,噪声系数降低了0.2dB～2．2dB。研究结果对于新型宽带EDTFA应用于WDM通信系统中具有理论指导意义。     

Tm~(3+)掺杂65GeS_2-25Ga_2S_3-10CsI微晶玻璃光谱特性

采用适当的热处理工艺制备了系列掺Tm~(3+)的透明GeS_2-Ga_2S_3-Csl硫卤微晶玻璃。测试了基质玻璃和微晶玻璃样品的密度、显微硬度、红外光谱以及在800nm激光泵浦下的近红外及中红外荧光光谱。结果表明:热处理后样品析出的晶相颗粒为Ga_2S_3和GeS_2的混合体,晶粒尺寸限制在100nm以内;而原本掺杂在玻璃基质中的Tm~(3+)富集在析出的Ga_2S_3和GeS_2晶体的周围,引起了Tm~(3+)周围环境的改变。因此,热处理后的微晶玻璃样品的近红外和中红外荧光强度增强。     

高斯拟合提高光纤布喇格光栅波长检测精度

由于各种光噪声的影响,基于可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器的光栅解调仪解调精度不够高,光路噪声通常会带来10pm量级的波长测量误差。为了提高布喇格波长检测精度,采用了在解调过程中对光纤光栅反射谱进行高斯拟合,从而消减噪声影响的方法。实验发现,拟合后中心波长的测量误差小于2.5pm,温度测量值与实际温度之间的标准方差为0.3℃。结果表明,在有害噪声信号不是非常大的情况下,该方法能有效提高波长检测精度。     

宽带Te基掺Er光纤放大器饱和增益谱特性研究

对波分复用(WDM)系统中宽带Te基掺Er光纤放大器(EDTFA)饱和增益谱特性进行了理论研究,研究依据均匀加宽四能级模型下的速率方程组和光功率传输方程组,采用龙格一库塔法数值模拟。研究结果表明,在给定泵浦方式、泵浦功率和光纤长度的饱和工作状态下,多个信道同时输入时的EDT-FA增益谱依赖于输入的信道数和信道功率,且各个信道增益要低于相同输入功率下单个信道的增益,同时增益谱宽变窄,增益谱峰随饱和程度的加深向长波长方向偏移。     

掺铒Bi2O3-GeO2-Ga2O3-Na2O玻璃中激发态吸收的抑制

对应用于1.55μm波段宽带放大的掺Er3 :Bi2O3-GeO2-Ga2O3-Na2O(玻璃中激发态吸收的抑制进行了研究.为此,在该玻璃中分别引入了Ce3 离子和B2O3组分.研究表明,随着玻璃中Ce2O3的掺杂或B2O3组分的引入, Er3 4:I11/2能级与Ce3 2:F5/2能级间的能量传递或Er3 4:I11/2→4I13/2能级间多声子弛豫速率相应提高, Er3 离子4I11/2能级荧光寿命显著减小,激发态吸收得到有效抑制.同时,实验发现, Ce2O3的掺杂进一步提高了Er3 离子4I13/2→415/2能级间总量子效率,增强了1.55μm波段荧光发射强度,而荧光发射谱宽基本保持不变. B2O3组分的引入虽在一定程度上削弱了1.55μm波段荧光发射强度,但进一步拓展了其荧光发射谱,且增益截面峰值波长移向长波段.     

GeS2-Ga2S3-PbCl2玻璃的三阶非线性光学特性

采用熔融-淬冷法制备了(100-x)(0.8GeS2-0.2Ga2S3)-xPbCl2(x=0,5,10,15,摩尔分数)系列硫卤玻璃,测试了样品的密度、可见-中远红外的透过性以及样品的折射率,并且根据Z扫描测试原理测试了飞秒脉冲下,样品在800 nm波长下的三阶非线性光学特性.结果表明:非线性折射率n2和非线性吸收系数β均随着PbCl2含量的增加而增大,特别是x=15的样品的非线性折射率n2=2.812×10-17m2/W,非线性吸收系数β=4.298×10-11m/W,较传统无重金属参杂硫系玻璃的三阶非线性性能明显提高.     

Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃的光学折射率和带隙研究

采用传统熔融淬冷法制备了5组高Bi2O3含量的Bi2O3-B2O3-Ga2O3系统玻璃样品.测试了玻璃样品的密度,折射率和吸收光谱.利用经典的Tauc方程计算了样品的间接允许光学带隙Eopgi,直接允许光学带隙Eopgd和Urbach能量ΔE.根据Duffy等人提出的经验推导公式计算了样品的能量带隙Eg.研究了Ga2O3含量对玻璃样品的密度、折射率、摩尔折射度Rm、金属标准值Mm、光学带隙、能量带隙和Urbach能量的影响,并分析了它们之间的关系.结果表明:随着Ga2O3含量的增加,玻璃样品的密度和折射率逐渐增大,但Ga3+对玻璃折射率的影响要小于B3+;玻璃样品的紫外吸收增强,光学带隙和能量带隙逐渐减小,光学带隙和能量带隙的比值约为1:1.1;Urbach能量逐渐减小,即玻璃中带裂变和缺陷形成的趋势越小.     

GeS_2-Ga_2S_3-AgCl玻璃的光学特性研究

采用熔融-淬冷法制备了摩尔组成为(100-x)(0.85GeS2-0.15Ga2S3)-xAgC l(x=0,5,10,15,20)硫卤玻璃,测试了样品的密度、转变温度、析晶温度、可见到中远红外透过光谱、吸收光谱以及折射率参数,根据Z-扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性.利用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的直接跃迁、允许的间接跃迁及Urbach能量.讨论了玻璃的摩尔折射度、金属标准值、光学带隙、Urbach能量对玻璃样品折射率的影响.结果表明:该系统玻璃具有较宽光谱,从可见到中远红外透过区域(0.46~11.50)μm,可作为潜在的多光谱成像材料.随AgC l含量的增加,玻璃的折射率随着摩尔折射度增大而增大,金属标准值、光学带隙与Urbach能量有减小的趋势,而玻璃的三阶非线性性能得到明显提高.