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。

铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的激光性质

研究了氙灯抽运脉宽、输出耦合镜的反射率、铒玻璃工作温度以及工作重复频率对铬镱铒共掺磷酸盐玻璃激光输出能量的影响。结果表明,对于输出能量,抽运脉宽为2.3 ms(10%最大幅度间)时较好;综合考虑激光阈值和斜率效率,输出耦合镜的反射率为85%时较好。此外,如同大多数激光介质那样,铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的激光输出能量随铒玻璃工作温度的升高和工作重复频率的增加而降低。

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%。

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。

铒镱共掺磷酸盐光纤环形腔脉冲激光器

利用管棒法拉制出单位长度增益大于3.0dB/cm的高掺杂浓度的铒镱共掺磷酸盐单模光纤;以这种光纤作为增益介质,并利用非线性偏振旋转技术实现了毫瓦级脉冲激光输出.当泵浦功率为300mW时,环形腔光纤激光器的平均输出功率为8.13mW,脉冲重复率为17.1MHz,脉冲激光光谱的3-dB带宽为0.49nm,转换极限脉冲宽度为5.0ps.

波导制备用铒镱掺杂磷酸盐玻璃的光学光谱参数

制备了一种具有优异化学稳定性的碱性铝磷酸盐玻璃,将该玻璃样品浸入390℃下的KNO_3熔盐中离子交换2h后得到了平面波导。有效扩散系数为0.11μm^2/min,说明该玻璃实现了高效的离子交换。通过光谱分析可得,~4I_(13/2)→~4I_(15/2)能级跃迁的半高宽和最大发射截面分别为30nm和6.80×10^(-21)cm^2。结果表明,当~4I_(13/2)能级上Er^(3+)的比例达到80%时,计算得到的理论增益可以达到2.97dB/cm。

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。

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。

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。

一种高浓度铒、镱共掺磷酸盐光纤研制成功

近日，华南理工大学光通信材料研究所在广东省自然科学基金重点项目“掺稀土有源光纤”和广东省科技攻关重点项目“全波放大器光纤研制”的资助下，成功拉制出高浓度铒、镱共掺磷酸盐光纤(纤芯7μm，数值孔近0．2)。

Er^(3+)/Yb_(3+)共掺磷酸盐玻璃光纤放大器的增益综述

主要从磷酸盐玻璃光纤的离子掺杂浓度、量子转换效率、信号波长与功率、抽运波长与功率以及光纤长度等方面概述了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃光纤放大器的增益。并简要介绍了国外在该方面的研究进展。

抗析晶高增益Er^(3+),Yb^(3+)共掺氟磷酸盐光纤材料性能研究

设计了一种新型的铒、镱共掺高增益光纤材料,分析了各种组分对氟磷酸盐体系发光性能的影响,制备出热稳定性和机械性能较好(ΔT=141℃)、无析晶、透过率较高的光纤材料。光谱测试结果表明:所制备的光纤芯材料具有较高的吸收截面(2.075 pm2)、较高的发射截面(1.11 pm2)、较长的荧光寿命(7.30 ms)和高的增益品质系数(74.099×103pm3),是优良的高增益、宽带宽的光纤放大器增益材料。

双包层Er^(3+)-Yb^(3+)共掺磷酸盐光纤放大器的研究

提出了一种新的基于磷酸盐的铒镱共掺双包层掺铒光纤放大器。在分析了铒镱共掺系统能级,忽略放大自发辐射与激态吸收的基础上,通过Runge-Kutta法求解速率方程,边界方程,数值计算结果得出:双包层铒镱共掺磷酸盐光纤放大器具有更优良的增益特性,其单位长度增益高于硅酸盐双包层铒镱共掺光纤放大器,它应该是传统硅酸盐双包层铒镱共掺光纤放大器的有力竞争者和替代者。

铒镱共掺光波导放大器的优化

本文介绍了光波导放大器的理论,分析了由于铒离子吸收截面小和铒离子浓度过高带来的聚集效应,并认为由该聚集效应引起的协同上转换和激发态吸收会限制掺铒磷酸盐光波导放大器的增益。将镱离子作为敏化剂掺入到光波导放大器中,不仅可以降低饵离子高浓度引起的聚集,而且可以有效地解决光波导的增益问题。在考虑协同上转换效应的基础上,用龙库算法研究了饵镱共掺的光波导放大器,讨论了镱离子浓度和波导长度两个主要影响因素,并且计算出了最佳的波导长度和最佳的掺镱浓度。

离子交换法制备铒镱磷酸盐波导光放大器

采用离子交换法制备铒镱共掺磷酸盐波导光放大器,实验研究交换熔盐中的Ag离子浓度和交换时间对波导折射率和深度的影响.首先通过微电子的一些基本工艺制备8μm,10μm以及12μm宽度的Al条形掩模,并根据不同的AgNO_3浓度以及不同的交换时间得到不同的波导深度样品.然后在光学位移平台上对制备的条形波导进行测试,其中10μm宽,6μm深的条形波导的信号光输出功率为9μW,信号光净增益达3.0 d B/cm.