Modeling and Experiments of the Gain and Noise Figure for an Irradiated Erbium-Ytterbium Co-Doped Fiber Amplifier

It is crucial to study the effect of radiation on the fiber amplifier devices. In the present paper, the Erbium-ytterbium co-doped fiber amplifier (EYDFA) has been irradiated by a neutron beam of different doses for various exposure times from an Am-241/Be-9 neutron source. The gain and noise figure of the EYDFA have been calculated theoretically and recorded after and before the irradiation to test its performance under the effect of irradiation. In order to show the enhancement in the gain of the fiber amplifier devices, a comparison between the gain of the irradiated EYDFA and Erbium doped Fiber amplifier (EDFA) has been carried out. The calculated results by the proposed model are in good agreement with the experimental ones. It indicates that the gain of EYDFA deteriorates after being irradiated by a neutron dose. Moreover, the gain of irradiated EYDFA has been reduced to 13.8 dB at a dose of 720 Gy.

Wideband Erbium-Ytterbium Co-Doped Phosphate Glass Waveguide Amplifier

A new '(?)' type of wideband erbium-ytterbium co-doped phosphate glass waveguide amplifier integrated with medium thin film filter is proposed, Average gain about 15.5dB between 1530nm and 1570nm with gain difference of below 2 dB is obtained.

LD-Pumped Random Fiber Laser Based on Erbium-Ytterbium Co-Doped Fiber

In this paper,a cladding-pumped erbium-ytterbium co-doped random fiber laser(EYRFL)operating at 1550 nm with high power laser diode(LD)is proposed and experimentally demonstrated for the first time.The laser cavity includes a 5-m-long erbium-ytterbium co-doped fiber that serves as the gain medium,as well as a 2-km-long single-mode fiber(SMF)to provide random distributed feedback.As a result,stable 2.14 W of 1550 nm random lasing at 9.80 W of 976 nm LD pump power and a linear output with the slope efficiency as 22.7%are generated.This simple and novel random fiber laser could provide a promising way to develop high power 1.5μm light sources.

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。

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

LD泵浦的Er^(3+),Yb^(3+)共掺杂磷酸盐铒玻璃激光性质

研究了三种不同铒离子浓度的Er3 + ,Yb3 + 共掺杂磷酸盐铒玻璃的光谱性质和激光性质 ,用 2W ,974nm半导体激光器作为泵浦源 ,在Er3 + 离子浓度为 0 12× 10 2 0 /cm3 ,0 4 8× 10 2 0 /cm3 ,0 88× 10 2 0 /cm3 的Er3 + ,Yb3 + 共掺杂磷酸盐铒薄片玻璃中成功地实现了室温连续激光输出。讨论了铒离子掺杂浓度和样品厚度对激光性质的影响。通过比较发现在Yb3 + 离子浓度相当的条件下 (1 5× 10 2 1/cm3 ) ,掺铒离子浓度为 0 4 8× 10 2 0 /cm3 ,厚度为 2mm的铒玻璃具有较好的综合激光性能。它的最大激光输出功率达到 4 3mW ,斜率效率为 10 2 % ,激光阈值为 118mW ,激光光谱范围为 15 2 7～ 15 33nm ,激光峰值波长为 15 30nm。

高功率单模Er^(3+)∶Yb^(3+)共掺双包层光纤激光器

给出了单模输出的铒镱共掺双包层光纤激光器(EYDCFL)的数值分析及最新实验结果.基于速率方程及功率传输方程,对单模EYDCFL进行数值分析,从理论上对其性能进行优化.然后,在相同条件下进行了EYDCFL的实验研究.描述了输出激光功率随入纤泵浦功率和光纤长度的变化以及输出激光波长随光纤长度的变化.在光纤长度为6.3m时,获得了波长为1566nm、最大功率为2.2W的单模激光输出,整体光-光转换效率22%,这是目前国内用该类光纤获得的最高单模输出功率.

双包层Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤放大器粒子数特性分析

基于速率方程和光传输方程 ,对双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤放大器的计算模型进行了讨论 ,并利用数值模拟结果对 980nm激光抽运双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤放大器Er3 + 上能级粒子数的分布特性进行了分析。分别给出了正向抽运和反向抽运条件下 ,Er3 + 归一化上能级粒子数分布曲线。

包层泵浦的L波段Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器

报道了一种工作波长在L波段的包层泵浦Er3+ /Yb3+共掺光纤环形激光器 环形腔内的激光工作介质为一段9m长的Er3+ /Yb3+共掺高掺杂光纤 利用6个976nmLD同时抽运前段Er3+ /Yb3+共掺双包层光纤产生的放大自发辐射谱作二次抽运源,使腔内增义谱由C波段移到L波段,实现了L波段光纤激光器的稳定输出;采用包层泵浦技术,在抽运功率为3594. 5mW时,测得泵浦入纤功率为2731. 8mW,实现了输出连续功率最大518. 4mW,斜率效率达到19% 的激光输出;所形成激光的工作波长为1613. 94nm,激光光谱的3dB带宽为1. 5nm,边模抑制比接近于50dB。

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。

OH^-对磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响

本文系统研究了 Yb3 + 、Er3 + 共掺磷酸盐铒玻璃中 OH- 含量与铒玻璃荧光寿命和光谱性质的关系 .结果表明 OH- 基团的存在使得 Er3 + 离子的荧光强度显著降低 ,荧光寿命大大缩短 .比较了三种不同 Al2 O3 含量 ( 5mol% ,8mol%和 1 3 mol% )的铒玻璃在 2 .9μm波长处的红外吸收系数与铒离子荧光寿命的关系 ,发现玻璃中 OH- 在 2 .9μm的吸收系数和 Er3 +的4 I13 / 2 能级离子衰减速率成线性关系 ,不同 Al2 O3 含量的玻璃具有不同 Er3 + 和 OH- 基团的相互作用参量和不同的荧光寿命值及量子效率 .并从玻璃结构上解释了 Al2 O3 含量对除水机制和光谱性质的影响 .经过充分除水后的铒玻璃荧光寿命可达到 9.1

二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸在中空纤维膜器中萃取镱、铒及传质研究

中空纤维膜萃取技术是将液液萃取过程与膜过程相结合的新型分离技术．二（２，４，４三甲基戊基）膦酸（ＨＢＴＭＰＰ，ＨＬ）萃取稀土及其它高价金属离子时所需水相酸度低，反萃容易，加之空间位阻等因素，很可能成为优于２乙基己基膦酸单２乙基己基酯（ＨＥＨ／...

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺双包层光纤的高功率L-band光纤激光器的实验研究

采用端面泵浦的方式,用尾纤输出波长为976 nm的高亮度多模半导体激光器,包层泵浦的铒镱共掺双包层大模面积光纤,非球面镜组耦合系统,进行了共掺双包层光纤的高功率L-band光纤激光器的研究,泵浦耦合效率达到了62%以上,并在F-P激光振荡腔中实现了高效的连续激光输出。在光纤长度为30 m、入纤功率为13.41 W时,首次报道输出连续功率达到了4.3 W。激光器的斜率效率为44%,激光输出中心波长1 603 nm。

单频EYDFA中种子光功率和增益光纤温度对输出线宽的影响

针对单频激光在放大过程中线宽展宽的问题,对1 550 nm单频铒镱共掺光纤放大器(EYDFA)中种子光功率和温度对输出线宽的影响进行了实验研究。实验对比了不同种子光功率、增益光纤温度下,放大后线宽的变化情况。实验结果表明,获得相同输出功率时,提高的种子光功率会增加输出信噪比(SNR),并降低放大后线宽展宽的程度。当种子光功率确定时,增益光纤温度也会影响输出线宽。在相同泵浦功率下,增益光纤温度上升会提高放大器的效率和增加受激自发辐射(ASE)强度,但会使输出线宽的展宽增加。同时,分析了种子光功率和温度影响EYDFA输出线宽的原因,认为ASE是影响线宽展宽特性的原因之一。

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺杂La_2TiO_5荧光粉体的制备及上下转换荧光性质（英文）

使用溶胶-凝胶法制备了Er^(3+)单掺及Er^(3+)/Yb^(3+)共掺La_2TiO_5荧光粉体样品。经过1 100℃下3 h的煅烧,得到了较好的微晶。X射线粉末衍射测试表明样品中不含杂质相。扫描电镜观察表明样品颗粒范围为100~300 nm。紫外激发光谱中,在250~320 nm范围内出现Er离子和临近配位氧离子之间强烈的电荷转移跃迁峰,在350~500 nm出现Er离子f-f跃迁尖锐的吸收峰。在378 nm激发下,Er离子发射强烈的特征绿光(546 nm,~4S_(3/2)-~4I_(15/2)),当Er离子物质的量分数达到1%,发射峰强度达到最大。在980 nm激发下的上转换光谱中,Yb离子的共掺杂有效的敏化上转换发光强度。详细讨论了样品的上下转换发光机理及相应能量传递过程。同时测试了样品的荧光衰减和量子产率。

使用FBG及更短光纤的高效Er^(3+)Yb^(3+)共掺双包层光纤放大器(英文)

提出在光纤放大器中 ,使用光纤布喇格光栅作为泵浦光反射镜 ,所需的双包层光纤可以缩短 ,同时至少保持了与没有光纤布喇格光栅作为反射镜时光纤放大器相同的性能 基于速率及传输方程 ,对使用和不使用光纤布喇格光栅的铒、镱共掺双包层光纤放大器的性能进行了数值模拟 结果表明 ,使用光纤布喇格光栅作为反射镜时光纤放大器可以获得与无光栅时相同的输出功率 ,但仅仅需要后者长度一半的光纤 ,无论是前向泵浦还是后向泵浦 对后向泵浦方式并使用光纤布喇格光栅作为反射镜 ,可获得最高的输出功率及光增益 。

全光纤声光调Q铒镱共掺双包层光纤激光器

对LD抽运全光纤声光调Q铒镱共掺杂双包层光纤激光器进行了实验研究。采用两个半导体激光器作为抽运源,利用带尾纤声光调制器作为Q开关,以铒镱共掺杂双包层光纤作为增益介质,以光纤布拉格光栅作为反馈器件,在线形腔结构中,获得了波长1549.47nm,谱线半峰全宽0.499nm的稳定激光脉冲序列。脉冲重复频率1～15kHz可调,在重复频率1kHz时,得到最大单脉冲能量209μJ,平均输出功率209mW,脉冲宽度约100ns,脉冲峰值功率2kW。在不同重复频率下,测量了单脉冲能量和平均功率随入纤功率的变化。

铒/镱共掺硼酸钙镧晶体的生长和光谱性质(英文)

在CaO-Li_2O-B_2O_3助熔体系中,生长了掺铒和镱的硼酸钙镧(Er^(3+):Yb^(3+):La_2CaB_(10)O_(19),Er:Yb:LCB)晶体。Er:Yb:LCB晶体中Er^(3+),Yb^(3+)的分凝系数分别为0.50,0.25。X射线衍射分析表明:Er:Yb:LCB和LCB具有相同的晶体结构。Er:Yb:LCB晶体的熔点大约为1046℃。Er:Yb:LCB晶体的吸收光谱和荧光光谱的测试结果表明:与Er:LCB相比,Er:Yb:LCB晶体在970 nm的吸收系数显著提高,在1 531 nm的发射强度也显著增强,其荧光寿命为0.48 ms。

Yb^(3+)/Er^(3+)共掺碲钨酸盐玻璃的能量传递与频率上转换发光

在970nm LD激发和Er^(3+)离子浓度几乎不变情况下,研究了Yb^(3+)/Er^(3+)共掺碲钨酸盐玻璃中的能量传递和其上转换发光特性。结果表明:随掺Yb^(3+)浓度的增加,Yb^(3+)件/Er^(3+)间能量传递效率也增加,其值在0.52到0.60之间。在Yb^(3+)/Er^(3+)共掺碲钨酸盐玻璃中观察到峰值分别位于533,547nm和668nm的上转换绿光和红光,它们分别来源于Er^(3+)离子2~H_(11/2)→~I_(15/2)(533 nm),~S_(3/2)&→~4I_(15/2)(547 nm)和~4F_(9/2→~4I_(15/2)(668 nm)辐射跃迁。上转换红光和绿光均为双光子过程,且随Yb^(3+)离子掺杂浓度的增加,上转换红绿光强度和其强度比值I_r/I_g也增加,这被认为是与激发态Er^(3+)与激发态Yb^(3+)之间的能量传递过程有关。

X射线荧光光谱法在线测定稀土冶炼分离过程中钬铒铥镱

我国稀土冶炼分离过程复杂,但多数稀土企业仍依靠实验室离线分析指导工艺,导致分析结果严重滞后,因此现迫切需要一种高效稳定的稀土在线分析方法。实验应用稀土配分在线分析仪,建立了一种在线测定稀土冶炼分离过程中Ho、Er、Tm、Yb配分含量的方法。将采样管置于串级萃取槽水相分隔室内,在蠕动泵作用下将样品输送至分析区域,通过X射线荧光光谱法(XRF)进行检测和数据记录。实验将XRF测试条件优化为电压40kV、电流600μA、测试时间60s,模拟现场工况条件下优化蠕动泵泵速为250r/min,并采用基本参数法消除元素间吸收增强效应。样品11次测定结果的相对标准偏差(RSD)小于0.4%,实验室模拟及现场在线测试结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的离线分析结果吻合较好,测试结果滞后时间短,完全能够满足稀土冶炼分离过程工艺动态控制的测定需要。