高增益、寬帶的集成光波導放大器的研究.pdf

1、該文首先在理論上分析了集成光波導放大器獲得增益的原理,在波長為980nm泵浦光作為泵浦源的條件下,通過解析速率方程和傳輸方程,對集成光波導放大器的增益特性進行了分析,隨后在此基礎上提出了獲得最大增益的最佳波導長度、最佳波導截面面積、最佳泵浦功率等優(yōu)化方案,最后引出了Er<'3+>/Yb<'3+>共摻光波導放大器,分析了其增益特性,指出了Er<'3+>/Yb<'3+>共摻技術是高增益集成光波導放大器的發(fā)展方向.集成光波導放大器要廣泛運用于

2、通信系統(tǒng),必要條件就是提供足夠大的增益帶寬.該文首先以新型材料為基礎,提出了幾種可獲得寬帶特性的光波導放大器基質(zhì);然后進行了采用長周期光柵(LPG)來實現(xiàn)寬帶光波導放大器的理論研究及實驗模擬;最后類比現(xiàn)在已經(jīng)較成熟的摻鉺光纖放大器,列舉了若干適用于光波導放大器的寬帶通信的實例.光纖與波導的低損耗耦合是關系到光波導放大器成品增益特性的一個重要方面,該文采用了優(yōu)化的掩模工藝制作硅Ⅴ型槽;采用正裝耦合、紫外膠固化實現(xiàn)光纖與波導的固定;采用模場

3、分析法討論了獲得最小耦合損耗的條件;最后通過實驗實現(xiàn)了光纖與波導的低損耗耦合.采用了離子交換的方法在Er<'3+>/Yb<'3+>共摻磷酸鹽玻璃基質(zhì)上制作出了平面波導,用光刻技術制作出了溝道波導;利用m線技術得到了632.8nm波長的激光在離子交換平面光波導中傳播的模折射率;得到了632.8nm波長光通過離子交換溝道波導后的近場圖.根據(jù)實驗測得的模折射率,用反WKB方法求出了離子交換平面波導中折射率的橫向分布.最后搭建了光波導放大器實驗