【摘要】：隨著光纖制備技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)可以在1000-1700nm波段內(nèi)制成低損耗光纖。伴隨著人們對(duì)通信帶寬需求的大幅增長(zhǎng),只能夠在C+L波段使用的摻鉺光纖放大器已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求。所以,開(kāi)發(fā)一種覆蓋整個(gè)通信窗口的超寬帶光纖放大器和激光器成為了人們的迫切需求。最近被報(bào)道的yU鉺共摻光纖(Bismuth/Erbium co-doped fiber,BEDF)能夠產(chǎn)生1000-1600nm的超寬帶熒光,是一種非常有前景制成覆蓋光纖低損耗窗口的寬帶光放大器和激光器的有源光纖材料,但是目前鉍摻雜光纖的近紅外發(fā)光機(jī)理仍存有較大的爭(zhēng)議。本文系統(tǒng)地研究了溫度變化條件下鉍鉺共摻光纖的寬帶熒光特性并分析其發(fā)光機(jī)理,具體工作如下:1.總結(jié)Er3+離子和不同價(jià)態(tài)鉍離子及不同鉍相關(guān)發(fā)光中心(Bismuth-related Active Center,BAC)的特性,研究高溫和低溫分別對(duì)于鉍摻雜光纖吸收光譜和發(fā)光光譜的影響。2.利用830nm泵浦一種鉍鉺共摻光纖,研究在高溫、低溫和常溫溫度變化條件下的BEDF近紅外熒光特性。實(shí)驗(yàn)得出,高溫條件下,BAC-Ge濃度提高,930nm波長(zhǎng)處的峰值功率提高;低溫條件下,BEDF中有新的BAC-Al生成;常溫條件下,熒光譜平坦度提高,強(qiáng)度減弱。3.利用980nm的光源泵浦同種鉍鉺共摻光纖,分析溫度對(duì)BEDF近紅外熒光特性的影響。實(shí)驗(yàn)得出,高溫和常溫條件下基本無(wú)BAC-Si產(chǎn)生,低溫條件下BAC-Si濃度提高,產(chǎn)生平坦度較高的1400nm熒光。另外,對(duì)比研究了加熱過(guò)程對(duì)BEDF熒光特性的影響和相同實(shí)驗(yàn)條件下?lián)姐s光纖(Erbium doped fiber,EDF)與鉍鉺共摻光纖熒光特性的差別。
【圖文】：

硅酸鹽玻璃，該玻璃體系中存在５００、７００、８００ｎｍ附近三個(gè)特征吸收峰，研究了逡逑不同泵浦條件下的發(fā)射光譜，在５００、７００、８００ｎｍ泵浦下激發(fā)了分別位于１１４０、逡逑１１２０、１２６０ｎｍ的發(fā)射峰，半高寬達(dá)到３００ｎｍ。如圖１－１［３］。逡逑５０邐邋邐逡逑⑷邐．（ｂｉｄ—逡逑４0－邐邐邐邋ｅｘ．邋７００邋ｎｍ邐＞１邋＼邋＼邋＼逡逑Ａ邐－邋－邋－邋＊邋ｅｘ．邋８００邋ｎｍ邐ｆ邋Ｉ邋＼邐＼逡逑ｉ邋ｉ－邐ｎ逡逑０Ｉ．邋邋邐邐邐邐邋0－邋，＿，＿，＿逡逑５００邐１０００邐１５００邐２０００邐２５００邐６００邐８００邐１０００邐１２００邐１４００邐１６００逡逑Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ邋［ｎｍ］邐Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，邋ｎｍ逡逑圖１－１鉍d{雜鋁硅酸鹽玻璃的（ａ）吸收光譜和（ｂ）５００、７００、８００ｎｍ泵浦下的發(fā)射光譜［３】逡逑２００３年，ＦｕｊｉｍｏｔｏＷ等用８００ｎｍ泵浦源泵浦鉍摻雜玻璃，在１３００ｎｍ處實(shí)現(xiàn)逡逑了熒光輸出。２００４年，中國(guó)科學(xué)院邱建榮、彭明營(yíng)Ｗ等人在鉍摻雜鋁鍺氧化物逡逑玻璃中測(cè)定了其吸收光譜，并測(cè)得其近紅外寬帶熒光特性，其吸收光譜有５個(gè)明逡逑顯的吸收峰。當(dāng)采用８０８ｎｍ激光器泵浦時(shí)

脈沖寬度１７ｐｓ，重復(fù)頻率為３．５７ＭＨｚ，能量為８４ｐＪ，并通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)逡逑現(xiàn)了邋５．７ｎＪ的輸出脈沖，并將脈沖壓縮至６３０ｆｓ。２０１４年，１？１＾0￥等【２１］總結(jié)了基逡逑于鉍摻雜材料的連續(xù)光纖激光器研宄情況，如圖１－２所示。圖中位于橫坐標(biāo)上的逡逑圓點(diǎn)表示泵浦波長(zhǎng)，，實(shí)現(xiàn)的激光輸出波長(zhǎng)范圍用與該圓點(diǎn)連接的圓圈圈起，其相逡逑對(duì)應(yīng)的激光輸出功率強(qiáng)度與縱坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)，激光斜率效率則直接用數(shù)字表示。從逡逑中可以看出，鉍摻雜光纖連續(xù)激光器己經(jīng)可以覆蓋到整個(gè)石英光纖低損耗通信波逡逑段，并具有１５０－３００ｎｍ的發(fā)光帶寬，在１３１０ｎｍ和１５５０ｎｍ的斜率效率能達(dá)到４０％逡逑和６０％，并且激光強(qiáng)度普遍高于逡逑盡管基于鉍摻雜光纖的器件已經(jīng)獲得了一定的進(jìn)展，但是關(guān)于鉍摻雜光纖中逡逑鉍近紅外發(fā)光機(jī)理的認(rèn)識(shí)仍然不清晰。即使目前己經(jīng)對(duì)鉍相關(guān)的近紅外活性中心，逡逑例如ＢＡＣ－Ｓｉ、ＢＡＣ－Ｇｅ、ＢＡＣ－Ａ１等進(jìn)行了總結(jié)研究
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN253

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6 風(fēng)挺;;大力推廣光纖通信在我國(guó)的應(yīng)用[J];半導(dǎo)體光電;1989年01期

7 程本章;;光纖損耗簡(jiǎn)易測(cè)量裝置等通過(guò)鑒定[J];傳輸線(xiàn)技術(shù);1983年02期

8 侯建平;蓋雙龍;李鵬;寧韜;郝建蘋(píng);趙建林;;一種微納光纖損耗測(cè)試方法的實(shí)驗(yàn)研究[J];半導(dǎo)體光電;2010年05期

9 覃成克;光纖損耗及其測(cè)量[J];廣西通信技術(shù);1995年02期

10 鄭書(shū)信;光纖損耗機(jī)理研究[J];西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);1995年04期

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3 勞雪剛;肖華;沈震強(qiáng);;一種長(zhǎng)距離通信用的低成本G.654.E光纖制造方法[A];光纖材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟一屆七次理事會(huì)暨技術(shù)交流會(huì)會(huì)議文集[C];2017年

4 崔得東;郝重陽(yáng);寧瑾歌;;制導(dǎo)光纖彎曲損耗研究[A];2006年全國(guó)光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議文集（E 光電子器件技術(shù)專(zhuān)題）[C];2006年

5 孫貴廷;;生產(chǎn)和使用過(guò)程中影響光纖損耗的因素[A];第三屆中國(guó)光通信技術(shù)與市場(chǎng)研討會(huì)論文集[C];2003年

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10 趙干;工程實(shí)踐中的光纖損耗的研究[D];山東大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2590842