鐿鉺共摻光波導(dǎo)材料發(fā)光特性研究及放大器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、用中頻磁控濺射方法(MFS)在SiO2/Si基底上制備了五組固定摻鉺濃度不同鐿鉺濃度比率的鐿鉺共摻Al2O3薄膜樣品。優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)參數(shù)，掃描電鏡(SEM)和電子探針(EPMA)顯示了優(yōu)化后的效果。室溫下測(cè)量了薄膜在1.430μm-1.630μm波段范圍內(nèi)光致發(fā)光光譜。鐿的摻入有效地提高了三價(jià)鉺離子的光致發(fā)光強(qiáng)度，最優(yōu)的鐿鉺摻雜為：摻鉺0.33at﹪，Yb：Er=10：1，比相同摻鉺濃度單摻鉺樣品光致發(fā)光峰值強(qiáng)度增強(qiáng)40倍；確定的摻鉺濃度，

2、有著固定的最佳鐿鉺濃度比率，主要是鐿鉺離子間的正向和反向能量傳遞相互作用的結(jié)果，但最佳鐿鉺濃度比率隨著摻鉺濃度的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；單摻鉺薄膜的光致發(fā)光峰值強(qiáng)度隨摻鉺濃度呈現(xiàn)近Guass形狀變化，而最佳鐿鉺共摻樣品的光致發(fā)光峰值強(qiáng)度隨摻鉺濃度呈現(xiàn)了倒Guass形狀變化。另外利用微波電子回旋共振等離子體法(ECR-MW)制備了鐿鉺共摻Al2O3薄膜，研究了其發(fā)光特性。 首次利用中頻磁控濺射制備成功了非均勻鐿鉺共摻Al2O3光波導(dǎo)放大

3、器薄膜。改變MFS系統(tǒng)雙靶的孿生狀態(tài)是實(shí)現(xiàn)非均勻摻雜的關(guān)鍵。對(duì)應(yīng)于摻鉺1.67at﹪，鐿12.00at﹪樣品，改變樣品臺(tái)與靶臺(tái)之間的垂直距離，三條光致發(fā)光光譜峰值強(qiáng)度曲線被給出，其中，距離為3.4cm的曲線保持很好的一致性。另外，保持摻鐿濃度不變，我們還制備了另外兩種摻鉺濃度的實(shí)驗(yàn)樣品。利用激光退火的局部改善功能可以實(shí)現(xiàn)更多的非均勻摻雜。 介紹了光纖與波導(dǎo)耦合的多種方法，包括平面波導(dǎo)(PLC)全自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)與封裝系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)了四種

4、彎曲光波導(dǎo)放大器，利用BCl3干法刻蝕波導(dǎo)放大器，對(duì)光刻試樣進(jìn)行了表征；然后對(duì)測(cè)量光波導(dǎo)放大器增益進(jìn)行了準(zhǔn)備。 對(duì)摻鉺、鐿鉺共摻硅酸鹽玻璃的1.54μm熒光壽命進(jìn)行了測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明熒光衰減曲線是一條單指數(shù)曲線，熒光壽命數(shù)量級(jí)為ms量級(jí)；熒光壽命隨著樣品摻鉺濃度的增加呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，而在摻鉺濃度一定的情況下隨摻鐿濃度的變化不明顯，主要由于受激發(fā)的鉺離子把能量通過間接耦合給了猝滅中心；在所考慮的泵浦功率范圍內(nèi)，兩種樣品的熒光壽命基