基于色散调控氟碲酸盐玻璃光纤的O-U波段平坦光频梳产生

光学频率梳(简称光频梳)作为一种优秀的多波长光源在通信领域具有巨大的应用潜力。通过将光频梳光源与波分复用技术(WDM)、空分复用技术结合(SDM),通信系统可以具有百Tbit/s量级的传输速率,在5G/6G通信、物联网、自动驾驶等方面具有重要的应用价值。目前实现光频梳的方法主要有以下四种,分别为基于锁模激光器产生飞秒光频梳、基于光学微腔产生光频梳、基于电光调制器产生光频梳以及基于行波四波混频产生光频梳。它们各具特点,但均很难同时实现宽光谱、高信噪比、高平坦度、高的单梳齿功率以及梳齿频率间隔大范围可调,这在一定程度上影响了光频梳在光通信领域的应用。本文提出基于受激布里渊激光腔产生种子梳,采用腔外负色散光纤进行脉冲压缩,进一步利用色散调控的高非线性氟碲酸盐光纤进行扩谱,从而实现光频梳产生。数值计算结果表明,通过该系统,我们可以得到重复频率大范围可调、光谱覆盖整个O-U波段且在O-U波段梳齿强度标准差小于5 dB的平坦光频梳,证明了通过基于布里渊激光腔与色散调控高非线性氟碲酸盐光纤的光学系统产生可用于光通信的平坦光频梳的可行性。

基于氟碲酸盐光纤的高功率中红外超连续光源(特邀)

高功率全光纤中红外超连续光源在基础科学研究、环境、医疗以及国防安全等领域有着重要应用。目前用于研制上述光源所用的非线性介质为氟化物玻璃光纤。但是氟化物玻璃光纤的损伤阈值低、化学稳性差,这在一定程度上影响了氟化物玻璃光纤在实用化高功率中红外光源研制中的应用。为了进一步提升中红外超连续光源的性能和研制实用化高功率中红外超连续光源,最近制备出了一种具有较好热稳定性和化学稳定性的氟碲酸盐玻璃(TeO_2-BaF_2-Y_2O_3,TBY),并利用其作为基质材料,设计制备出了一系列氟碲酸盐玻璃光纤。利用这些光纤作为非线性介质,研制出了光谱范围覆盖1.4~4μm的高相干超连续光源,光谱范围覆盖0.4~5.14μm的宽带超连续光源和平均功率大于10 W、光谱范围覆盖947~3 934 nm的超连续光源。

新型掺铒离子氧氟碲酸盐玻璃的光谱性质

探求新的具有优良的热学和光学性能的基质玻璃系统,是获得具有宽带宽和增益平坦的掺Er3+光纤放大器(EDFA)的一种有效途径。制备了一种新型氧氟碲酸盐玻璃TeO2-BaF2-LaF3,并对其热学性能和光学性质进行了测试。应用乍得-奥菲尔特(Judd-Ofelt)理论计算了Er3+离子的J-O理论参量和荧光寿命τ。探讨了氟化物的引入对碲酸盐玻璃结构的改变的影响,并分析了其对玻璃的热学性质和光学性质的影响。实验发现,获得的氧氟碲酸盐玻璃具有优良的热学稳定性(ΔT=156.6℃),宽的荧光半峰全宽(72 nm),长的荧光寿命(τ=4.9 ms)以及良好的平坦增益特性。该玻璃系统有望成为新的宽带光纤放大器用基质玻璃材料。