高浓度掺铒/镱铒共掺硅酸盐玻璃丝的净增益测量

室温下测量了两种高浓度掺杂硅酸盐玻璃丝的净增益随抽运功率、玻璃丝长度的特性曲线,在100mW功率抽运下,掺铒质量浓度为0.19g/cm3的硅酸盐玻璃丝的单位长度净增益为1.96dB/cm,阈值功率为36mW,最佳长度为4.5 cm;掺镱质量浓度为1.1g/cm3、掺铒质量浓度为0.12g/cm3的镱铒共掺硅酸盐玻璃丝,单位长度净增益为3.07dB/cm,阈值功率为28mW,最佳长度为2.5 cm。结果表明,在厘米长度量级上可获得近10dB的净增益。镱铒共掺硅酸盐玻璃丝的净增益随抽运功率增长未出现饱和趋势,说明镱作为敏化剂可以改善掺铒光纤放大器的增益特性。

基于915 nm泵浦的铒镱共掺双包层光纤放大器

搭建了级联光纤放大系统,掺铒光纤放大器(EDFA)作为预放大级,铒镱共掺双包层光纤放大器作为功率放大级。为了提高镱离子吸收效率,实现功率稳定输出,功率放大级选择915 nm的半导体激光器作为泵浦源,铒镱共掺双包层光纤作为增益介质,采用前向泵浦的方式,对可调谐光源输入的1540~1565 nm波段的信号光进行了放大。在信号光功率为10 mW,预放大级泵浦功率为500 mW的条件下,对不同波长的信号光经过级联光纤放大系统进行了放大,最终在1565 nm处获得1.106 W的最高输出功率。

铒镱共掺锂硅酸盐玻璃的光谱性质

用高温熔融法制备了Er3+ ∶Yb3+ 共掺的锂硅酸盐玻璃 ,在室温下 ,用 976nm半导体激光器泵浦该掺铒玻璃 ,在 15 5 0nm波段实现强的荧光发射 ,中心波长为 1.5 399μm ,荧光半宽高为 5 7.4nm 研究结果表明 ,锂硅酸盐玻璃系统能接受非常高的Er3+ 、Yb3+ 掺杂率 ,有较宽的荧光线宽 ,且具有良好的化学稳定性和热稳定性 。

镱铒共掺硅酸盐玻璃三波段光致发光特性数值分析

考虑两级合作上转换、激发态吸收、交叉弛豫等非线性效应,建立了镱铒共掺硅酸盐玻璃材料9个能级的11个速率方程。唯象地构造了合作上转换系数随镱铒掺杂浓度的变化函数,数值模拟了镱铒共掺硅酸盐玻璃1530,664,549 nm 3个波段的光致发光强度与掺杂浓度、抽运功率的变化关系。计算结果表明:掺铒浓度一定,镱浓度增加时,对于1530 nm荧光而言,有最佳的掺镱浓度,但红光和绿光荧光强度随掺镱浓度始终增强;保持镱铒掺杂浓度不变,抽运功率增加时,3种荧光强度均单调增强,差别在于增幅速率不同,且近红外光强有饱和趋势。计算结果与实验测量相吻合。

掺铒、镱铒共掺硅酸盐玻璃1.54μm荧光寿命测量

对自制的掺铒、镱铒共掺硅酸盐玻璃1.54μm荧光寿命进行了测量。实验结果表明:荧光衰减曲线是一条单指数曲线,与理论分析相一致,荧光寿命数量级为ms量级;在所考虑的泵浦功率范围内,两种样品的荧光寿命基本不随功率的变化而变化;荧光寿命随着样品掺铒浓度的增加呈现减小趋势,而在掺铒浓度一定的情况下随掺镱浓度的变化不明显,主要由于受激发的铒离子把能量通过间接耦合给了猝灭中心。

掺铒、镱铒共掺杂硅酸盐玻璃光致发光强度随泵浦波长的变化

利用半导体激光器的红移特性,测量了掺饵、镱铒共掺杂硅酸盐玻璃样品的光致发光强度随泵浦波长的变化。实验结果表明,掺铒硅酸盐玻璃样品的最佳泵浦波长为981.6nm,镱铒共掺杂硅酸盐玻璃样品的最佳泵浦波长为972.1nm;两种样品的-3dB带宽分别为3 6nm和7.4nm。

铒镱共掺磷硅酸盐光纤的制备及其激光性能研究

利用改进化学气相沉积法(MCVD)的反向沉积工艺,结合无铝的溶液掺杂技术,制备了高性能掺磷石英基的铒镱共掺光纤.反向沉积技术表现出了在纤芯中大量沉积磷这类高温下极易蒸发成分上的优势.研究表明,这种光纤中,铒镱离子能量传递效率极高,掺磷的石英基质对于促进镱离子对铒离子的能量传递,抑制镱离子寄生荧光作用明显.最后,搭建了双包层铒镱共掺光纤激光器系统,在光纤长度为4 m时,获得了3.2 W的最大功率输出,斜率效率达30%.

铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器及上转换性质

研究了采用离子交换和电场辅助退火法制作的铒镱共掺磷酸盐波导放大器的增益特性,测量了Er2O3,Yb2O3掺杂浓度分别为2·2wt%和4·7wt%,长度为1·2cm的器件增益,在130mW,976nm泵浦光泵浦下,输入信号光功率小于1mW时,在1535nm处得到8·5dB的小信号相对增益;当泵浦功率为30mW时,可观测到绿色的上转换辐射光,发光强度随泵浦功率增加而增大;通过单色仪和光电倍增管接收此光,确定是铒粒子由2H11/2和4S3/2能级分别跃迁至基态的上转换辐射光.

LD泵浦的镱铒共掺磷酸盐玻璃的光谱性质和激光性质

制备了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃。通过分析其吸收光谱,根据McCumber理论计算得到了Er3+离子在波长1533 nm处的峰值发射截面为0.84×10-20cm2,4I13/2能级的荧光寿命为8.5 ms。利用激光二极管作为泵浦源,成功地实现了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃激光器的连续运转。在室温下,获得最大激光输出功率为80 mW,斜率效率为16.5%。

铬镱铒共掺磷酸盐玻璃光谱和激光性质研究

测定了Cr14-05铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的主要热光参数,并测试了吸收、荧光光谱和激光性能等。结果表明该玻璃具有较好的光谱和热光性质,其激光输出性能可满足人眼安全激光测距光源应用的要求。

铒镱共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的进展

本文介绍了铒镱共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的工作原理、结构、制作工艺以及最新进展和发展趋势。

铒镱共掺梯度折射率玻璃Judd-Ofelt理论分析

用高温熔融法制备了Er^3＋：Yb^3＋共掺的梯度折射率玻璃。在室温下，用976nm半导体激光器泵浦该掺铒玻璃，在1550nm波段实现强的荧光发射，中心波长为1．5399μm，荧光半宽高为57．4nm，并应用Judd—Ofelt理论计算了Er^3＋离子在玻璃中的强度参数Ωt（t=2、4、6）。研究结果表明，所制备的梯度折射率玻璃能接受非常高的Er^3＋、Yb^3＋掺杂率，有较宽的荧光线宽，且具有良好的离子交换性能，是铒镱共掺梯度折射率光纤用理想的候选材料。

铒镱共掺磷酸盐玻璃的激光性质(英文)

制备了镱铒共掺的磷酸盐玻璃并研究了室温下LD泵浦的连续激光输出性质。在泵浦功率为496mW时实现了最大输出功率77mW。讨论了在不同玻璃样品厚度和谐振腔长度时的斜率效率的变化以及在不同玻璃样品厚度,泵浦功率和谐振腔长度时的不同激光模式竞争的动力学行为。结果表明:激光光谱受到光学增益和光学损耗相对大小的限制。

LD泵浦铒镱共掺磷酸盐玻璃被动调Q微型激光器实验研究

1.5μm LD泵浦铒玻璃被动调Q微型激光器是目前军事激光测距的研究热门,获得较高的激光单脉冲能量尤为重要。对以波长为940 nm的二极管激光器作为泵浦源,Er^(3+)/Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃作为增益介质,Co^(2+):MgAl_2O_4作为调Q晶体的微型化激光器进行了实验研究。为获得LD抽运铒镱共掺磷酸盐玻璃被动调Q微型激光器的最佳能量输出条件,分析了影响LD泵浦被动调Q激光器输出单脉冲能量的因素,并对影响被动调Q微型激光器输出能量的泵浦条件,增益介质长度,输出镜反射率等参数进行了多组实验优化,最终获得了波长1.535μm,单脉冲能量113μJ,脉宽6 ns,重复频率10 Hz,光束质量为1.2的稳定人眼安全激光输出。

铒镱共掺铋磷酸盐玻璃光谱性能的研究

基于光通信技术发展对光放大器材料的带宽要求,研究了掺铒铋磷酸盐玻璃的结构、熔制性能,以及其光谱性能,并且用Judd-O felt理论进行了光谱计算分析。得到了一种以铋磷酸盐为基质的光放大器玻璃材料,其折射率为1.778,荧光半峰全宽为54nm,发射截面为0.61×10-20cm2,其荧光寿命达到了8m s。结果表明,铒镱共掺铋磷酸盐玻璃是一种良好的宽带放大器材料。

前后双泵铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器增益特性

在铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器系统的速率方程和传输方程中,考虑上转换效应,并引入描述波导中信号光和泵浦光光场相互作用的重叠因子,以此讨论前后双泵结构与单前泵结构中,Er/Yb共掺比、泵浦光和信号光功率、泵浦光模数等因素对信号光增益的影响,并得到信号光增益光谱和放大自发辐射光光谱。模拟结果表明,与单前向泵浦相比,相同功率条件下,前后双向泵浦中,泵浦功率密度低且均匀分布,上转换效应被有效抑制,1532nm处信号光增益增大约2dB/cm,放大自发辐射光总功率提高。前后双向泵浦同样可以减弱多模泵浦光对增益的负面影响。数值模拟结果与实验值基本一致。

包层泵浦的铒镱共掺光纤激光高效产生的实验研究

利用尾纤输出的 977nm高亮度多模半导体激光器包层泵浦铒镱共掺双包层光纤 ,采用非球面透镜组耦合方式 ,使泵浦耦合效率达 6 6 %以上 ,并在法布里 珀罗激光振荡腔结构中实现了高效的连续激光产生 ,双包层光纤长度为 2m ,在泵浦入纤功率为 1.36W时 ,输出连续功率最大394mW ,斜率效率达 35 % ,激光输出波长 1.5 6 5

掺铒Al_2O_3薄膜与镱铒共掺Al_2O_3薄膜光致发光特性比较

用中频磁控溅射工艺分别制备了掺铒Al2O3薄膜和镱铒共掺Al2O3薄膜,室温下测量了它们的光致发光特性。结果表明:镱铒共掺Al2O3薄膜光致发光的峰值强度为掺铒Al2O3薄膜的8倍以上,两者的半值宽度近似相等;泵浦功率增强,掺铒Al2O3薄膜光致发光强度出现饱和趋势,但镱铒共掺Al2O3薄膜的光致发光强度随泵浦功率线性增加。

镱铒共掺Al_2O_3光波导放大器的净增益特性

将中频磁控溅射方法沉积制备的镱铒共掺Al2O3薄膜刻蚀成矩形截面、直线通道的光波导放大器·测量了净增益与抽运功率的关系,结果表明:净增益随抽运功率近似线性增加,阈值抽运功率为18mW;抽运功率为68mW时,长2.24cm的光波导放大器净增益为8.44dB·数值模拟结果显示,相同抽运功率下的净增益为10.6dB·

高功率多模铒镱共掺双包层光纤激光器的研究

为了获得尽可能高的输出功率以满足应用需求,分别以实验和数值分析的方法对铒镱共掺双包层光纤激光器的性能进行了进一步研究。实验上,采用加拿大国家光学研究所生产的EY805型铒镱共掺双包层多模光纤作为增益介质,描述了输出功率随入纤抽运功率以及光纤长度的变化,在光纤长度为1.8m的情况下,获得了3.5W的最大输出功率,光-光转换效率达31.8%。基于速率和传输方程,对该铒镱共掺双包层光纤激光器进行了数值模拟,在相同光纤长度下,计算的最大输出功率约4.4W,光-光转换效率40%,比实验结果要高。讨论了进一步对该光纤激光器性能进行优化的措施。该结果对于促进铒镱共掺双包层光纤激光器的实用化及其性能改进具有重要意义。