基于影响铋铒共掺光纤测量荧光特性因素的研究

随着物联网系统和数据云计算的快速发展,对光纤相关带宽和数据容量提出了更高要求,尤其是对水下光纤的应用。传统商用光纤(EDF)设备例如放大器和激光源,通常来说,它们只能工作在C和L频带,在未来可能不能满足光纤领域高速交换数据的要求。铋铒共掺光纤(BEDF)作为一种新型光纤能够覆盖更广的频带(1000nm^1700nm)。然而,测量的荧光特性(发射谱)可能被泵浦源功率,BEDF长度,连接的SMF1550单模光纤弯曲度以及位于拼接处的匹配油影响。论文工作主要通过采用980nm激光源和背向浦结构的方式研究SMF1550弯曲度,匹配油,BEDF长度荧光发射特性以及剩余功率(吸收)的影响。试验结果表明,弯曲半径过小的SMF1550对剩余功率的影响可以被忽略但在峰值1535.8nm处有较大影响;匹配油基本不会影响测量结果,BEDF的长度变化有直接的影响对荧光特性的测量,应当引起重视。该项试验测量结果和归一化的分析方法将对BEDF荧光特性高精度测量提供参考,有助于推进新型光纤BEDF的快速发展和水下应用。

铋铒共掺光纤实现C+L+U波段超宽带放大

传统掺铒(Er)光纤放大器的增益带宽已无法满足日益增长的通信带宽需求。为了对现有通信系统进行升级扩容,迫切需要开发出可实现多波段同时放大的光纤放大器。然而,国内尚未成功研制出能够实现多波段同时放大的增益光纤。基于改进的化学气相沉积技术,成功制备了可实现C+L+U波段同时放大的铋(Bi)铒共掺光纤,通过比较不同Bi、Er掺杂浓度对增益谱的影响,分析了其影响机制。讨论了不同泵浦方式(前向泵浦、后向泵浦和双向泵浦)和不同泵浦波长(1460 nm和1480 nm)对增益谱的影响。结果显示,基于双向泵浦结构,当输入信号功率为-25 dBm时,采用自制铋铒共掺光纤搭建的放大器在1530~1670 nm范围内实现了11.8 dB以上的增益,噪声指数为6.3 dB~9.3 dB。

铋铒共掺石英光纤的制备与近红外发光特性研究

利用改进化学气相沉积(MCVD)工艺结合原子层沉积(ALD)掺杂技术制备铋铒共掺石英光纤(BEDF),对其进行熔融拉伸处理,研究其近红外发光特性。实验结果表明,随着拉伸长度增加,BEDF的透射谱强度下降,同时,在980 nm抽运光激发下,铋活性中心(BACs)在940 nm和1100 nm波段处荧光的强度随着拉伸长度的增加而明显增强,当拉伸长度为1.5 cm时,分别增加8.2 dB和9.7 dB。经熔融拉伸处理后,仅4.9 cm长的BEDF的荧光强度增强,这可能是因铋离子的价态变化和铋活性中心浓度的下降所致。这对研究铋相关发光材料在近红外波段的发光机理,提升发光中心的发光效率具有重要的意义。

Bi/Er共掺石英玻璃光纤及其光谱特性

将原子层沉积技术(ALD)与改进的化学气相沉积工艺(MCVD)相结合,制备Bi/Er共掺石英玻璃光纤,测试并分析光谱性能。实验结果表明:Bi/Er共掺石英玻璃光纤存在铋离子和铒离子的典型吸收峰。当用980nm泵浦光激发时,Bi/Er共掺石英玻璃光纤在1400~1700nm波段获得宽的发光谱;非饱和吸收与小信号吸收的比值达到64%,泵浦效率较高,且荧光寿命达到11.2ms。

近红外超宽带光纤放大的研究进展

随着光通信的飞速发展,扩大光纤放大器的增益带宽成为亟待解决的问题.然而,目前常规光纤放大器的增益带宽满足不了通信容量的需求,这给光通信发展带来严峻的挑战.该文简要介绍了掺Bi光纤、Bi/Er共掺光纤和量子点掺杂光纤等超宽带放大方面的最新研究成果,展望了超宽带放大材料的未来研究方向.

面向太空环境应用的抗辐照有源光纤特性研究

针对太空恶劣辐射环境会造成光器件的光学性能下降或失效的问题,利用改良化学气相沉积法(MCVD)结合原子层沉积(ALD)掺杂技术制备铋铒共掺光纤(BEDF)和掺铒光纤(EDF),经不同辐照剂量的伽马射线处理后,对它们的光谱特性进行对比研究。光纤样品分别经0.3kGy、0.5kGy、0.8kGy和1.5kGy辐照处理,对比光谱发现BEDF的辐照诱导损耗(RIA)的增幅明显低于EDF,特别是经1.5kGy的辐照处理后,EDF的RIA比BEDF高1.93dB/m。EDF的荧光强度随辐照剂量的增加而降低,且低于未辐照前的荧光强度;而对于BEDF而言,其荧光强度随辐照剂量的增加先增加后减弱,且均高于未辐照的荧光强度。实验结果表明,BEDF具有一定抗辐照特性,对应用于太空环境具有重要研究意义。