掺铋光纤铋活性中心发光机理的研究进展
发布时间：2021-12-24 06:09
掺铋光纤具有独特的发光特性,在光纤放大器和激光器中有着广阔的应用前景。为了掌握掺铋光纤的发光机理,研制出高效率、高性能的掺铋材料,整理了掺铋光纤发光机理的研究成果,从铋活化中心的结构和发光特性出发,总结了掺铋光纤中不同结构与发光波长之间的关系。掺铋材料由于具有荧光寿命长、光谱范围宽等优点,有望在超宽带光源、超宽带放大器、可调谐激光器等领域得到更为广泛的应用。
【文章来源】：激光技术. 2020,44(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
a—有Al掺杂的Bi5+模型 b—没有Al掺杂的Bi5+模型[7]
图1 a—有Al掺杂的Bi5+模型 b—没有Al掺杂的Bi5+模型[7]图1中给出了有Al掺杂的Bi5+模型和没有Al掺杂的Bi5+模型的局部结构。图2a是有Al掺杂的Bi5+模型的能级图,图中f是振子强度。激发能级依次为2.0023eV,2.5044eV,2.9067eV,3.0201eV和3.1673eV,第四激发态的电子辐射到更低能级,会产生位于第二通信窗口范围内的1318nm发光。图2b是没有Al掺杂的Bi5+模型能级图。在2.5009eV和2.8483eV能量的激发下,第三激发态的电子会辐射产生1622nm的发光,然而这一发光不在第二通信窗口范围内。
2019年,作者所在团队利用第一性原理计算了Bi/Al共掺石英光纤模型的几何结构和光学性质[17]。图4a为Bi/Al共掺模型的局部结构。Al原子倾向于取代Bi—O—Si模型中Si原子的位置,Bi—O键长的平均值为0.215nm,O—Bi—O键角的平均值是98.86°,Al原子的掺入降低了Bi3+发光中心的结构聚合度。图4b是Bi/Al共掺模型的能级图。电子从基态被激发到1.18eV,1.48eV和1.77eV的激发态,被激发的电子通过非辐射跃迁到第二和第三激发态,辐射发出波长约为1052nm和1162nm的荧光,与实验发现的Bi/Al共掺光纤存在约1100 nm发光吻合[3,18-19]。2.2 2价铋中心
本文编号：3549956
【文章来源】：激光技术. 2020,44(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
a—有Al掺杂的Bi5+模型 b—没有Al掺杂的Bi5+模型[7]
图1 a—有Al掺杂的Bi5+模型 b—没有Al掺杂的Bi5+模型[7]图1中给出了有Al掺杂的Bi5+模型和没有Al掺杂的Bi5+模型的局部结构。图2a是有Al掺杂的Bi5+模型的能级图,图中f是振子强度。激发能级依次为2.0023eV,2.5044eV,2.9067eV,3.0201eV和3.1673eV,第四激发态的电子辐射到更低能级,会产生位于第二通信窗口范围内的1318nm发光。图2b是没有Al掺杂的Bi5+模型能级图。在2.5009eV和2.8483eV能量的激发下,第三激发态的电子会辐射产生1622nm的发光,然而这一发光不在第二通信窗口范围内。
2019年,作者所在团队利用第一性原理计算了Bi/Al共掺石英光纤模型的几何结构和光学性质[17]。图4a为Bi/Al共掺模型的局部结构。Al原子倾向于取代Bi—O—Si模型中Si原子的位置,Bi—O键长的平均值为0.215nm,O—Bi—O键角的平均值是98.86°,Al原子的掺入降低了Bi3+发光中心的结构聚合度。图4b是Bi/Al共掺模型的能级图。电子从基态被激发到1.18eV,1.48eV和1.77eV的激发态,被激发的电子通过非辐射跃迁到第二和第三激发态,辐射发出波长约为1052nm和1162nm的荧光,与实验发现的Bi/Al共掺光纤存在约1100 nm发光吻合[3,18-19]。2.2 2价铋中心
本文编号：3549956
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