浙江省研究生创新科研项目(YK2010048)
- 作品数：8 被引量：20H指数：3
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- Er^(3+)/Yb^(3+)/Ce^(3+)共掺碲酸盐玻璃光谱特性及能量传递机理被引量：3
- 2012年
- 为进一步揭示多稀土离子共掺低声子能量玻璃中Er3+的光谱特性及其发光机理,采用高温熔融法制备了Er3+/Yb3+/Ce3+共掺组分为(72.5–x)TeO2–20ZnO–5La2O3–0.5Er2O3–2Yb2O3–xCe2O3(x=0,0.4,0.7,1.0,摩尔分数x%)的碲酸盐玻璃,通过测量吸收光谱、荧光光谱和无掺杂样品的Raman光谱,以及计算相应能级间的吸收截面和受激发射截面,研究并分析了Yb3+和Ce3+离子掺杂对于Er3+的1.55μm波段荧光特性的影响。结果显示:Yb3+和Ce3+的引入能显著增强975 nm泵浦下Er3+的1.55μm波段荧光强度。分析表明:Er3+在1.55μm波段荧光强度的增强主要归结于Yb3+/Yb3+、Yb3+/Er3+离子间的共振能量传递过程以及基于单声子和双声子辅助的Er3+/Ce3+离子间的能量传递过程,并通过计算得到了相应稀土离子间的能量传递微观参数和声子所作的贡献比。
- 周亚训徐星辰王森
- 关键词：光谱特性碲酸盐玻璃
- C+L波段宽带增益平坦铋基掺铒光纤放大器的设计被引量：3
- 2012年
- 基于光纤放大器增益谱的宽带平坦化发展需要，设计了一个两段铋基掺铒光纤（Bi-EDF）级联并携带一个C波段（1530-1565nm）宽带光纤布拉格光栅（FBG）的双通结构型铋基掺铒光纤放大器（Bi．EDFA），从理论上研究了其对输入信号的放大特性。研究表明：FBG的引入可以使C和L波段（1570-1620nm）信号分别经历不同长度Bi-EDF的双向传输，各自获得高增益放大，实现增益谱的宽带平坦化。在200mw的1480nm双向对称泵浦下，第一级和第二级Bi—EDF长度分别为50cm和170cm时，对于波长间隔为2nm、每路功率为-30dBm的56路C＋L波段信号的输入，Bi-EDFA高于30dB的增益带宽达到了90nm（1530~1620nm），平均增益为35．7dB，增益起伏仅为2．3dB。同时，噪声系数得到明显改善。研究结果对于研制具有宽带、增益平坦的C＋L波段Bi-EDFA具有实际指导意义。
- 周亚训徐星辰
- 关键词：光纤布拉格光栅信号增益宽带平坦化
- 硫系玻璃基掺铒微结构光纤4.5μm波段中红外信号放大特性
- 2012年
- 为进一步揭示硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤作为中红外光纤放大器增益介质的可行性，数值求解了800Bin泵浦波长下Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤中Er3＋离子数速率方程和光功率传输方程组，理论研究了4．5μm波段中红外信号的放大特性。结果显示，Ga5Ge20Sb10S65酯硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤具有较高的信号增益和很宽的增益谱。在50cm光纤长度上，最大信号增益超过了40dB，高于30dB信号增益的放大带宽达到了280am（4420～4700nm）。同时，进一步研究分析了4500nm波长信号增益与光纤长度、信号输入功率和泵浦功率的关系。研究表明，Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤是一种理想的可应用于4．5μm波段中红外宽带放大器的增益介质。
- 周亚训於杏燕徐星辰戴世勋
- 关键词：微结构光纤硫系玻璃中红外波段
- Tm^(3+)/Ho^(3+)共掺碲酸盐玻璃的中红外发光及能量传递机理被引量：7
- 2012年
- 用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-Na2O),根据测量得到的吸收光谱,应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品中Ho3+离子的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等各项光谱参数。同时,测量得到了不同Ho3+离子掺杂浓度下玻璃样品的荧光发射谱。结果显示,在808nm抽运光激励下Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃样品发射出较强的2.0μm中红外荧光。分析表明,较强的Ho3+离子中红外荧光来自于Tm3+/Tm3+离子间共振的能量传递过程,以及Tm3+/Ho3+离子间基于零声子和单声子辅助非共振的两部分能量传递过程。由此进一步计算得到了Tm3+/Tm3+、Tm3+/Ho3+离子间的能量传递微观速率、临界半径和声子的贡献。最后,计算分析了Ho3+…5I7→5I8能级间跃迁的2.0μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数。研究表明,Tm3+/Ho3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为2.0μm波段中红外固体激光器的潜在增益基质。
- 徐星辰周亚训戴世勋王训四郑世超殷丹丹
- 关键词：激光光学
- Er^(3+)/Tm^(3+)共掺TeO_2-ZnO-Na_2O玻璃的近红外光谱特性及能量传递机理
- 2013年
- 采用高温熔融退火法制备了一系列Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃,通过测量玻璃样品的热差扫描(DSC)曲线、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线,结合计算Tm3+离子的Judd-Ofelt强度参数、自发辐射跃迁几率和辐射寿命等光谱参数,对800nm激光二极管(LD)抽运下Tm3+离子的1.85μm波段红外光谱特性进行了研究。结果显示,Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃具有良好的热稳定性,并随着玻璃中Tm3+离子掺杂浓度的增加,Er3+离子1.53μm波段荧光强度迅速减小,而Tm3+离子1.85μm波段荧光强度相应增大。对Tm3+离子的1.85μm波段发光过程分析表明,Tm3+离子红外荧光强度的增强归结于Tm3+:3 H4→Er3+:4I9/2、Er3+:4I11/2→Tm3+:3 H5及Er3+:4I13/2→Tm3+:3F4能级间能量传递的结果,由此进一步计算了能量传递微观系数、临界半径和声子贡献比。研究表明,Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃有望作为1.85μm波段光纤激光器的候选材料.
- 殷丹丹周亚训郑世超徐星辰王训四戴世勋
- 关键词：光纤光学碲酸盐玻璃ER3+
- 高声子能量氧化物对掺铒碲酸盐玻璃光谱性质的影响
- 2012年
- 在研制的Er3+/Ce3+共掺低声子能量碲酸盐玻璃(TeO2-Bi2O3-TiO2)中,分别引入高声子能量WO3、SiO2和B2O3氧化物组分,测试了玻璃样品400~1700 nm范围内的吸收光谱、1.53μm波段荧光谱、Er3+离子荧光寿命和拉曼光谱,结合McCumber理论计算了Er3+离子光谱参数.结果表明:高声子能量氧化物组分的引入,能使声子参与的Er3+/Ce3+离子间能量传递过程变得更为有效,增加了Er3+离子亚稳态能级4I13/2上粒子数积累,从而增强1.53μm波段荧光发射.另外,高声子能量氧化物组分的引入还可以增加荧光半高宽(FWHM)和带宽品质因子(σe×FWHM).研究结果对于获取具有优异光谱特性的掺Er3+光纤放大器(EDFA)的玻璃基质具有实际意义.
- 王森周亚训戴世勋王训四沈祥陈飞飞
- 关键词：碲酸盐玻璃
- 掺铒硫系玻璃的制备及其微结构光纤的中红外信号放大特性研究被引量：2
- 2012年
- 为进一步揭示硫系玻璃基掺Er^(3+)微结构光纤对于中红外波段信号的放大特性,采用熔融淬火法研制了Er^(3+)离子掺杂的Ga_5Ge_(20)Sb_(10)S_(65)硫系玻璃,测试了玻璃样品的吸收光谱和2.7μm波段荧光光谱,利用Judd-Ofelt和Futchbauer-Ladenburg理论分别计算得到了Er^(3+)离子的辐射跃迁概率、辐射寿命以及2.7μm波段受激发射截面.在此基础上,建立了一个980 nm抽运下该玻璃基掺Er^(3+)微结构光纤2.7μm波段中红外信号的放大模型,理论上研究了其作为2.7μm波段中红外信号增益介质时的光放大特性.结果显示,硫系玻璃基掺Er^(3+)微结构光纤具有优异的高增益和宽带放大品性.在200 mW抽运功率激励下的100 cm光纤长度上,最大小信号增益超过了40 dB,高于30 dB信号增益的放大带宽达到了120 nm(2696—2816 nm).研究表明,Ga_5Ge_(20)Sb_(10)S_(65)硫系玻璃基掺Er^(3+)微结构光纤是一种理想的可应用于2.7μm波段中红外宽带放大器的增益介质.
- 周亚训於杏燕徐星辰戴世勋
- 关键词：硫系玻璃微结构光纤信号增益
- Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃的近红外发光及能量传递机理被引量：6
- 2012年
- 采用高温熔融法制备了组分为TeO2-ZnO-Na2O的Tm3+离子单掺和Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品的强度参量Ωt(t=2,4,6),自发辐射跃迁几率A,荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等光谱参量,测量得到了不同Yb3+离子掺杂浓度下玻璃样品的Tm3+离子上转换发光谱.结果显示,在980nm泵浦光激励下玻璃样品发射出强烈的近红外上转换荧光.对Tm3+离子上转换发光分析表明,强烈的Tm3+离子近红外上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+离子间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Tm3+离子间的非共振能量传递过程,并进一步计算得到了声子贡献比和能量传递系数.最后,计算分析了Tm3+∶3 F4→3 H6能级间跃迁的1.8μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数.研究表明,Yb3+/Tm3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为近红外波段固体激光器的潜在增益基质.
- 徐星辰周亚训王森魏淑林戴世勋王训四
- 关键词：碲酸盐玻璃
