用锥光纤微球研究Er~(3+)/Yb~(3+)共掺氟氧玻璃陶瓷的发光特性

采用高温煅烧法制备了Er3+/Yb3+共掺的氟氧玻璃陶瓷新材料(41.2SiO2-29.4Al2O3-17.6Na2CO3-11.8LaF3-0.5ErF3-2.5YbF3),并制作了透明带柄微球.提出了用锥光纤微球耦合系统研究Er3+/Yb3+共掺的氟氧玻璃陶瓷材料发光特性的新方法.它具有所需激发光功率低、制备简便和便于测试的特点.用锥光纤作为耦合器将976 nm激光高效耦合入微球,并将产生的荧光和激光耦合出微球输到光谱分析仪,测量到了强的522,545和657 nm上转换荧光,也测到Er3+产生的1562 nm激光振荡光谱图.分析了Er3+/Yb3+共掺氟氧玻璃陶瓷微球中Er3+上转换发光的机理、发光效率高的机理,分析了在氟氧玻璃陶瓷微球中产生激光振荡阈值比在SiO2基质微球中高的机理.     

掺钕微球的受激辐射激光和自受激拉曼散射

采用溶胶-凝胶法在SiO_2微球表面覆盖上一薄层Nd~(3+)掺杂SiO_2,并经电极放电熔融后形成表面光滑的高Q值微球.采用锥光纤将808 nm的抽运激光耦合入钕离子掺杂的高Q值微球形成回廊模,激发产生了1080—1097 nm波段受激辐射激光.由于所产生的激光有足够高的功率密度,在高Q SiO_2微球中激发产生了波长为1120—1143 nm一级自受激拉曼散射激光.推导了锥光纤掺钕微球组合的自受激拉曼散射的输出功率和阈值公式.描述了输出激光的特性:阈值、输出功率、线宽、边模抑制比.     

光学微球腔的热光效应用于温度传感器研究

为研究光学微球腔的热光效应,采用1550nm波段可调谐激光器和宽带光源两种泵浦源,分别测量了二氧化硅、碲酸盐玻璃微球及其掺杂了稀土离子的微球在激励光功率、环境温度变化时其谐振峰波长的变化量,得到了二氧化硅微球激励功率灵敏度为32.4pm/mW,温度灵敏度为13.4pm/℃;铥离子的掺杂使激励功率灵敏度达到48.7pm/mW,温度灵敏度达到15.2pm/℃.相应的碲酸盐微球激励功率灵敏度为71.1pm/mW,温度灵敏度为0.0191nm/℃,比光纤光栅温度传感器的灵敏度10pm/℃大了将近1倍,若掺杂了稀土离子,则高1.1倍.本文研究对微腔在温度传感器方面的应用具有参考意义.     

掺Yb~(3+)磷硅酸盐微球腔发光特性的探究

本文采用双锥光纤与微球腔耦合系统研究成分为55.93P2O5-3.57Al2O3-15Na2CO3-20SiO2的掺Yb3+磷硅酸盐微球腔的合作上转换发光、下转换激光振荡及其级联拉曼激光振荡等发光特性.本实验采用中心波长为976 nm、线宽为0.15 nm的单纵模半导体激光作为抽运光源,在掺Yb3+磷硅酸盐微球腔中测得中心波长为476.1 nm的蓝色合作上转换荧光,并运用合适的理论模型来解释该合作上转换产生11.9 nm蓝移效应的原因.同时,在1058.26 nm和1060.02—1126.08 nm处分别测得了由于微球腔谐振产生的下转换单纵模及多纵模激光振荡.另外,本文首次在同一微球腔中测得了由Yb3+下转换激光激发产生的多级级联拉曼激光.在抽运功率为8.53 mW时,产生的级联拉曼激光可以达到两级,且波长延伸至1300 nm附近.     

Design and fabrication of a silica optical micro-kayak cavity on a silicon chip

A new type of silica optical micro-kayak cavity fabricated on a silicon chip is designed and demonstrated.This micro-kayak cavity with two straight sides and two semi-circle sides can be used to achieve a compact and flexible arrangement in the design of integrated photonic circuits.The micro-kayak cavity can also be embedded with a Bragg reflection grating in the straight sides for frequency selection using a micro-kayak cavity laser doped with a rare-earth ion.We describe the fabrication methods for the micro-kayak cavity,obtain its spectra,and discuss its potential applications.     

Generation of Two-Atom Maximal Entanglement and Quantum Information Transfer via Microtoroidal Cavity-Atom System

We propose a scheme for generation of two-atom maximally entangled states and the quantum information transfer between two atoms via two identical atoms in resonation with ultrahigh-Q, toroidal microcavities.     

掺Yb$lt;sup$gt;3+$lt;/sup$gt; 磷硅酸盐微球腔发光特性的探究

本文采用双锥光纤与微球腔耦合系统研究成分为 55.93P₂O₅-3.57Al₂O₃-15Na₂CO₃-20SiO₂的掺Yb³⁺ 磷硅酸盐微球腔的合作上转换发光、下转换激光振荡及其级联拉曼激光振荡等发光特性. 本实验采用中心波长为976 nm、线宽为0.15 nm的单纵模半导体激光作为抽运光源,在掺Yb³⁺磷硅酸盐微球腔中测得中心波长为476.1 nm的蓝色合作上转换荧光,并运用合适的理论模型来解释该合作上转换产生11.9 nm蓝移效应的原因. 同时,在1058.26 nm和1060.02–1126.08 nm处分别测得了由于微球腔谐振产生的下转换单纵模及多纵模激光振荡. 另外,本文首次在同一微球腔中测得了由Yb³⁺下转换激光激发产生的多级级联拉曼激光. 在抽运功率为8.53 mW时,产生的级联拉曼激光可以达到两级,且波长延伸至1300 nm附近. 关键词： 3+磷硅酸盐微球腔')" href="#">掺Yb³⁺磷硅酸盐微球腔 合作上转换 下转换激光 自激发级联拉曼激光     

稀土荧光特性与温度关系

为研究稀土荧光特性与温度关系,从典型稀土材料的能级结构出发,根据激发态多能级间的玻尔兹曼热平衡分布理论,对激发态能级的粒子数分布情况与温度关系进行研究.发现随着温度的上升稀土发光荧光寿命变短,激发态高能级辐射荧光比例增大;而荧光强度由于受到非辐射跃迁系数和能量传递效率的双重影响将会呈现先上升后下降的变化.以钒磷酸钇铕Y(P,V)O4∶Eu3+荧光粉材料为例进行实验研究,测量了95K到510K温度范围内Y(P,V)O4∶Eu3+荧光材料在395nm紫外光激励下所发荧光的荧光寿命、荧光强度和荧光分支比随温度的变化规律,实验结果与理论相符合.     

976 nm激光抽运二氧化硅微球级联拉曼散射激光的研究

利用电极放电产生的电弧高温熔融二氧化硅单锥细纤, 熔融的二氧化硅在表面张力作用下形成表面光滑的微球, 完成高品质因子微球腔的制备. 将976 nm激光通过锥光纤以倏逝场方式高效耦合入微球, 研究具有高能量密度回廊模的微球腔中的三阶非线性现象——受激拉曼散射现象. 在实验中测得了六级级联的拉曼散射激光, 各级拉曼散射激光分别测得单纵模或多纵模; 在抽运光功率不少于582.6 μW时, 测得位于1200 nm附近的拉曼散射激光; 当抽运光功率为3.014 mW时, 测得位于1287.04 nm附近的第六级拉曼散射激光. 关键词： 微球腔 锥光纤 高品质因子 拉曼散射激光