溶胶-凝胶法制备SiO2基片Er3+∶Al2O3光学薄膜

用溶胶凝胶法在SiO2 基片上提拉制备了掺Er3 + ∶Al2 O3 光学薄膜。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、差热热重分析仪、X射线衍射仪研究了掺Er3 + ∶Al2 O3 光学薄膜的形貌和结构特性。在 90 0℃烧结后 ,SiO2 基片上提拉 15次形成厚度 8μm掺摩尔比 0 .0 1Er3 + 的面心立方结构γ Al2 O3 薄膜具有明显 (110 )择优取向 ,掺摩尔比 0 .0 1Er3 + 对γ Al2 O3 的晶体结构和结晶生长过程未产生显著影响。薄膜具有均匀多孔结构 ,平均粒径为 30～ 10 0nm ,平均孔径为 5 0～ 10 0nm ,表面起伏度为 10～ 2 0nm。掺摩尔比 0 .0 1Er3 + ∶γ Al2 O3 薄膜 ,获得了中心波长为1.5 34μm(半峰全宽为 36nm)的光致发光谱。     

掺E~(3+)石英光纤中频率上转换的实验研究

首次报道了实验研究连续1064nm激光泵浦的掺Er~(3+)石英光纤中频率上转换过程.测量了Er~(3+)/GeO_2/SiO_2和Er~(3+)/Al_2O_3/GeO_2/SiO_2两种光纤发射的可见荧光谱,并用Er~(3+)离子的双光子吸收和受激态吸收过程解释了频率上转换现象.     

Er3+单掺和Er3+/Yb3+双掺铋硼酸盐玻璃的研究

用高温熔融法制备了Er^3 单掺和Er^3 /Yb^3 双掺铋硼酸盐玻璃样品，测量了上述玻璃样品的吸收光谱，荧光光谱，荧光寿命以及红外透过率。对高浓度掺杂Er^3 的铋硼酸盐玻璃中的浓度猝灭现象作出了解释。分析了Er^3 ／Yb^3 双掺铋硼酸盐玻璃样品中Yb^3 离子对Er^3 离子的敏化过程。研究发现Er^3 ／Yb^3 双掺铋硼酸盐玻璃在1．5～1．6μm波段有宽达81nm的荧光半峰全宽。实验还发现在熔制过程中通入氧气对其荧光寿命和红外透过率都有明显的提高。由于该玻璃材料表现出较好的物化性能。因此该材料可望成为宽带光纤放大器的适宜的基质材料。     

Ag+-Li+离子交换制作Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃平面光波导

制备了化学稳定的Er3+/Yb3+共掺的磷酸盐玻璃,并在其中制作了用于光放大器和激光器的平面光波导.这种磷酸盐玻璃的失重速率为4.7×10－5g·cm－2·hr－1,小于Kigre公司商业化的磷酸盐玻璃QX/Er的失重速率.采用Ag+-Li+交换技术制作了平面光波导并用m-线光谱在632.8 nm测量了平面光波导的有效折射率.根据反WKB法得到折射率形貌,计算了离子交换参数如:离子交换深度、表面折射率,折射率改变和扩散系数等.     

Hypersensitization of rare-earth-doped waveguides for distributed-feedback amplifier and laser applications

Deterioration of the gain coefficient as a result of UV processing of hydrogen-loaded Er(3+) - and Er(3+)/Yb (3+) -doped silicate optical waveguides can be reduced by initial hypersensitization of the waveguide prior to bulk irradiation. This allows improved performance in active-grating devices such as distributed-feedback fiber amplifiers and lasers.     

(ZnO)_(1-x-y)(P_2O_5)_x(B_2O_3)_y玻璃的环境稳定性和红外光致发光(英文)

Er3+掺杂的(ZnO)1-x-y(P2O5)x(B2O3)y玻璃具有优良的光学性质。沸水煮沸实验结果表明,该类玻璃具有较高的环境稳定性。与(Er2O3)z(ZnO)1-x-z(P2O5)x-z类玻璃相比,Er3+掺杂的该类玻璃在1.5μm峰值位置的光谱半峰全宽超过110 nm,而且具有较高的猝灭浓度。     

Sol-gel法制备Er3+掺杂Yb2Ti2O7粉末上转换发光特性

采用溶胶-凝胶法制备了8 mol%Er3+掺杂单一Yb2Ti2O7相粉末.976 nm半导体激光器激发Er3+掺杂Yb2Ti2O7粉末获得中心波长524、548 nm的绿色和660 nm的红色上转换发光,绿色和红色上转换发光强度(Igreen、Ired)随激光泵浦功率的增大而增强,且绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过...     

镱铒共掺Al2O3薄膜光致发光特性优化

用中频磁控溅射方法在SiO2/Si基底上制备了五组固定掺铒浓度不同镱铒浓度比率的镱铒共掺Al2O3薄膜样品.室温下测量了薄膜在1.430 μm~1.630 μm波段范围内光致发光光谱.研究发现,镱的掺入有效地提高了三价铒离子的光致发光强度,最优的镱铒掺杂为：掺铒0.33 mol%,Yb3+∶Er3+=10∶1,比相同掺铒浓度单掺铒样品光致发光峰值强度增强40倍;确定的掺铒浓度,有着固定的最佳镱铒浓度比率,主要是镱铒离子间的正向和反向能量传递相互作用的结果,但最佳镱铒浓度比率随着掺铒浓度的增加呈现下降趋势;单掺铒薄膜的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现近Gauss形状变化,而最佳镱铒共掺样品的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现了倒Gauss形状变化.     

K+和Al3+掺杂对掺Er3+溶胶凝胶玻璃发光特性的影响

通过Sol-gel(溶胶-凝胶)技术,首次将Al3 离子和K 离子同时引入到掺Er3 硅酸盐玻璃中,并测定了硅基玻璃中Er3 离子的吸收光谱、透射光谱、光致发光光谱(PL谱)、上转换光谱、拉曼光谱及荧光寿命.结果显示:掺入的Al3 离子和K 离子不但分别使Er3 离子的荧光强度增强20倍和70倍,而且使Er3 离子在1 532 nm处的荧光寿命从4.8 ms延长至7.1和11.2 ms,但经过进一步分析可知两者对其的影响机制却完全不同;同时作者发现,在980 nm波长激发下,Er3 离子的上转换荧光应该同时存在两种发光机制:双光子吸收和能量传递上转换.     

孤子掺杂光纤放大的半径典模型与分析

建立了孤子掺杂光纤放大的半经典模型，给出了分布放大透明传输的泵浦条件，详细讨论了激发态吸收的影响．文中结果为Ｅｒ￣３＋掺杂光纤孤子放大器的设计提供了重要理论依据．     

The influence of cation additives on the NIR luminescence intensity of Er³⁺-doped borate glasses

Er3+-doped 25BaO-(25-x)SiO2-xAl2O3-25B2O3 transparent glasses are prepared with x = 0,12.5 and 25 by a solid-state reaction.The Er-related NIR luminescence intensity,which corresponds to the transition of 4I15/2-4I13/2,is obviously altered with different silicon/aluminum ratios.The Judd-Ofelt parameters of the Er3+ ions are adopted to explain the intensity change in the NIR fluorescence,and the Raman scattering intensity versus the amount of Al and/or Si components are discussed.The spectra of the three samples are quite similar in the peak positions,but different in intensity.The maximal phonon density of state for the samples is calculated from the Raman spectra and is correlated to the NIR luminescence efficiency.     

以Eu-苯甲酸-1,10-菲咯啉为掺杂剂的SiO2,SiO2-B2O3和SiO2-B2O3-Na2O体系材料的结构及Eu3+的发光性质

用溶胶-凝胶法制备以Eu-苯甲酸-1,10-菲咯啉为掺杂剂的SiO2,SiO2-B2O3和SiO2-B2O3-Na2O为基质的发光材料.材料经1000℃退火处理后,结构十分稳定.通过激发光谱和发射光谱、红外光谱、TEM、XRD研究了基质结构对Eu3 发光性能的影响.结果显示:在589和614 nm处显示Eu3 的特征发射带,对应于Eu3 的5D0→7Fj(j=1,2)跃迁;与直接掺入EuCl3的玻璃材料相比,以Eu-苯甲酸-1,10-菲咯啉为掺杂剂的玻璃材料,虽然Eu的掺杂量较小,但Eu的发光强度较大.与以SiO2为基质的玻璃材料相比,以SiO2-B2O3为基质的玻璃材料Eu3 的发光减弱,其红外光谱显示形成Si-O-B键,说明该结构对Eu3 的发光有猝灭作用,以SiO2-B2O3-Na2O为基质的玻璃材料Eu3 的发光明显增强,其红外光谱显示不存在SiOB键的振动吸收,可能是Na取代B的位置,形成Si-O-Na键,此结构对Eu3 的发光有一定的增强作用.     

Yb3+掺杂浓度对Er3+/Yb3+共掺SiO2-Al2O3-La2O3玻璃光谱性质的影响

测量了不同Yb3+ 离子掺杂浓度下 ,Er3+ /Yb3+ 共掺SiO2 Al2 O3 La2O3玻璃的吸收光谱、荧光光谱和Yb3+离子2 F5/ 2 的能级寿命 ,应用迈克康伯 (McCumber)理论计算了Er3+ 的受激发射截面σemi,讨论了Yb3+ 离子浓度对其自身吸收性质、Er3+ 离子发光性质 ,以及Yb3+ →Er3+ 能量传递效率 (η)的影响 ,初步探明该基质玻璃中Yb3+ 离子掺杂数浓度的最佳范围为 3 .94× 1 0 2 0 cm- 3至 5 .92× 1 0 2 0 cm- 3,在此掺杂范围内 ,Yb3+ 离子的最大吸收系数为9.8cm- 1 ,Er3+ 的峰值发射截面和Yb3+ →Er3+ 能量传递效率 (η)分别为 0 64× 1 0 - 2 4 m2 和 92 %。     

Tunable Er3+-doped fiber amplifiers covering S and C+L bands over 1490-1610 nm based on discrete fundamental-mode cutoff filters

We demonstrate thermo-optically tunable Er3+-doped fiber amplifiers covering S and C+L bands (1490-1610 nm) using fundamental-mode cutoff filters discretely located in a 17.5 m long standard Er3+-doped fiber. The material dispersion and waveguide structure of the tapered fibers are locally modified to produce high-cutoff-efficiency filters that make the unwanted amplified spontaneous emission highly attenuated at the longer wavelengths, and the optical gain is thus moved toward the shorter wavelengths. The maximal signal gains are measured to be 18.92, 37.18, and 15.19 dB with 980 nm pump power of 135 mW in the S, C, and L bands, respectively.     

740 Gbit/s (37 x 20 Gbit/s) DWDM Transmission Experiment Using Er3+-Doped Tellurite Fiber Amplifiers and Distributed Raman Amplification

We demonstrate 740 Gbit/s (37 × 20 Gbit/s) DWDM recirculating transmission experiment with 59 nm continuous bandwidth over 300 km by employing Er3+-doped tellurite fiber amplifiers. The use of Raman amplification is effective to increase the transmission bandwidth.     

具有高机械强度的掺Er3+∶TeO2-Nb2O5玻璃的光谱性质研究

熔制了掺铒碲铌玻璃样品(100-XTeO2-XNb2O5(X=5,10,15,20 mol%),测试了其密度、折射率、转变温度、析晶温度、维氏机械强度、吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命等参量。利用Judd-Ofelt和McCumber理论分别计算了铒离子强度参量Ωt (t=2, 4, 6)和受激发射截面σemi的大小,研究了掺铒碲铌玻璃样品光谱参量对Nb2O5成分的依赖性,并与典型的碲锌钠玻璃（75TeO2-20ZnO-5Na2O）在热学、机械强度、光谱性质和放大品行四个方面进行了比较.     

B2O3含量对掺铒碲铌酸盐玻璃光谱性质及热稳定性影响

制备了一系列碲铌酸盐玻璃85TeO₂-(15-x)Nb₂O₅-xB₂O₃-1%Er₂O₃(TNBx=0, 3, 6, 9, 12, 15).根据Judd-Ofelt(J-O)和McCumber理论,讨论和分析了B₂O₃含量对掺铒碲铌酸盐玻璃热稳定性及光谱性质影响.研究发现,玻璃开始析晶温度和玻璃转变温度差值ΔT(T_x-T_g),J-O强度参数,FWHM和峰值受激发射截面的乘积在B₂O₃引入摩尔分数为9%时达到最大值.同时,Er³⁺:⁴I_13/2能级寿命也随着B₂O₃含量的增加而单调增加.结果表明,在掺铒碲铌玻璃中,适量的B₂O₃能较好地提高玻璃的热稳定性能和Er³⁺离子的光谱性质.     

Spectra and lasing properties of Er~(3+),Yb~(3+):phosphate glasses

The effects of Al_2O_3, Yb_2O_3, Er_2O_3 and OH~- on spectral properties of P_2O_5.Na_2O.SrO.Al_2O_3.Yb_2O_3.Er_2O_3 erbium phosphate glass were studied. 5, 8, and 13 mol% Al_2O_3, 4, 5, 6, 7 and 8 mol% Yb_2O_3 and0.05, 0.2, and 0.4 mol% Er_2O_3 were used. It was found that Al_2O_3 can improve fluorescent lifetime ofEr~(3+)ions, but the integrated absorption cross section of Er~(3+)ions decreases with the increase of Al_2O_3concentration. Evaluating from energy transfer efficiency of Yb~(3+)to Er~(3+)and spectral parameters ofYb~(3+)and Er~(3+),we conclude that 6 mol% Yb_2O_3 and 0.4 mol% Er_2O_3 are needed for LD pumped     

小芯径掺铒光纤与单模光纤低损耗接续的研究

报道了掺铒光纤放大器中降低掺铒光纤与单模光纤接续损耗的一种新方法，采用在芯区直径较小的掺铒光纤端部拉锥的方法，使得掺铒光纤中的传输模场在锥形区域内扩散，从而与单模光纤中直径较大的本征模场良好匹配，实现低损耗接续，初步实验结果表明，该方法可获得小于１ｄＢ的接续损耗。     

掺钛宝石的光谱研究

用IFUS(Induction Field Up-shift Method)方法生长了浓度高,光学质量好的Ti:Al2O3单晶,通过测量Ti3+离子的吸收,激发,荧光光谱以及荧光寿命,分析研究了Ti:Al2O3单晶的发光特性和发光谱随温度的变化,(τFluo=3.1μs,300K;β=[Ti3+]/[Ti]=0.999,αm/αr=380,α488nm=9.5cm-1。