基于铒镱共掺氟化物纳米晶的红光聚合物光波导放大器研究

发布时间：2022-04-18 21:17

　　光通信网络的最低损耗通信窗口为1530~1565nm,而这与掺铒光波导放大器（EDWA）中掺杂的铒离子~4I_13/2→~4I_15/2能级对应的波长相匹配,不仅如此,EDWA还以其工艺简单、易于集成等优势,逐渐吸引了众多科研人员的关注。目前塑料光纤以其柔韧性好、布线方便、连接容易等优势使其在光纤到户（FTTH）最后一公里的家庭综合布线中发挥有效作用,推动了三网融合的实现,具有良好的市场应用前景。而在塑料光纤的传输系统中,所用的网络设备大都是采用650nm波长的光源,相应的通信器件也成为了网络系统的核心设备。论文针对1550nm光通信波长和650nm塑料光纤通信系统波长,制备了两种基于铒掺杂氟化物纳米晶的聚合物光波导放大器,从材料合成、器件结构设计到光波导放大器的工艺制备和测试等方面进行了详细的研究。论文首先通过高温热分解法合成了NaYF₄:Er³⁺NCs-PMMA聚合物材料,以这种材料作为增益介质制备了聚合物光波导放大器。论文分析了在1480nm泵浦光的激发下,Er³⁺在1550... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 光波导放大器的出现
    1.2 掺铒光波导放大器的分类
        1.2.1 无机掺铒光波导放大器
        1.2.2 有机聚合物光波导放大器
    1.3 聚合物光波导放大器的研究进展
        1.3.1 1550nm波段聚合物光波导放大器的研究进展
        1.3.2 650nm波段有机光波导放大器的研究进展
    1.4 本论文的主要工作
第二章 上转换红光光波导放大器的理论基础
    2.1 铒、镱、锰离子的能级结构及跃迁特征
    2.2 铒镱锰共掺光波导放大器的工作原理
    2.3 铒镱共掺系统的原子速率方程和光功率传输方程
        2.3.1 原子速率方程
        2.3.2 光功率传输方程
    2.4 Judd-Ofelt理论
第三章 基于NaYF_4:Er~(3+)纳米晶的聚合物光波导放大器
    3.1 1480nm泵浦下Er3+离子在 1550nm波长的放大机制
    3.2 1480nm泵浦下掺铒光波导放大器在 1550nm波长的增益特性
    3.3 NaYF_4:Er~(3+)NCs-PMMA纳米复合物的制备
    3.4 波导的结构设计
    3.5 基于NaYF4:Er NCs-PMMA的光波导放大器的制备及测试
第四章 基于KMnF_3: Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的光波导放大器
    4.1 KMnF_3: Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的制备
    4.2 980nm泵浦下光波导放大器在 650nm波长的增益特性
    4.3 基于KMnF_3: Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的聚合物光波导放大器的制备
    4.4 光波导放大器在 650nm波长的增益性能测试
第五章 总结与展望
参考文献
个人简介及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Judd-Ofelt光谱分析理论[J]. 张庆礼,何伟,孙敦陆,王爱华,殷绍唐.  光谱学与光谱分析. 2005(03)
[2]Er3+单掺及Er3+/Yb3+共掺SiO2-Al2O3-La2O3玻璃光谱性质研究[J]. 戴能利,张德宝,胡丽丽,李顺光.  光子学报. 2003(01)

博士论文
[1]用于有机光波导放大器的稀土掺杂氟化物纳米晶研究[D]. 张永玲.吉林大学 2016
[2]铒镱共掺有机聚合物平面光波导放大器的优化设计与制备[D]. 李彤.吉林大学 2012
[3]掺铒有机聚合物光波导放大器的理论研究与实验制备[D]. 张丹.吉林大学 2008
[4]1.55μm波段聚合物光波导放大器的基础研究[D]. 张希珍.吉林大学 2007
[5]硅基聚合物阵列波导光栅波分复用器的研制[D]. 王菲.吉林大学 2005

硕士论文
[1]基于铒镱共掺纳米晶的绿光聚合物光波导放大器研究[D]. 张美玲.吉林大学 2015
[2]基于LiYF4:Er3+,Yb3+纳米晶的聚合物光波导放大器的研究[D]. 陈曦.吉林大学 2014
[3]掺Yb/Er-Al2O3光波导放大器制备及光学特性研究[D]. 高景生.大连理工大学 2004



本文编号：3646376