掺铋光纤铋活性中心发光机理的研究进展

掺铋光纤具有独特的发光特性,在光纤放大器和激光器中有着广阔的应用前景。为了掌握掺铋光纤的发光机理,研制出高效率、高性能的掺铋材料,整理了掺铋光纤发光机理的研究成果,从铋活化中心的结构和发光特性出发,总结了掺铋光纤中不同结构与发光波长之间的关系。掺铋材料由于具有荧光寿命长、光谱范围宽等优点,有望在超宽带光源、超宽带放大器、可调谐激光器等领域得到更为广泛的应用。     

Bi0与石英光纤本征缺陷作用机制研究

基于第一性原理,研究Bi0与石英光纤本征缺陷(ODC(Ⅰ)和POL)的相互作用机制,计算了反应路径、形成能、电子结构和光学吸收谱等。通过分析反应路径,发现Bi0更易与缺陷POL发生相互作用,反应产物更加稳定,且反应后Bi在该中心表现为二价。当Bi0与本征缺陷ODC(Ⅰ)产生反应时,Bi原子会与缺陷中的两个Si原子形成一种复杂的络合物结构,从而产生一个位于1 400~1 500 nm近红外波段的吸收峰。本文的计算结果对深入分析石英光纤中Bi0与本征缺陷的作用机制,以及对掺铋光纤的制备过程具有重要的指导意义。