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《吉林大学》 2007年
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1.55μm波段聚合物光波导放大器的基础研究

张希珍  
【摘要】: 本论文是针对1.55μm波段含铒离子(Er~(3+))聚合物光波导放大器进行的基础性研究。首先简介了光波导放大器在通信上的应用和研究进展,着重介绍了聚合物光波导放大器。其次,根据速率方程和功率传输方程,数值模拟了放大器的增益和噪声系数。接着,合成了几种含Er~(3+)(Er~(3+)-Yb~(3+))配合物如Er(DBM)3MA、Er(TTA)3Phen、ErYb(DBM)3MA等;分别通过掺杂和键合的方法,将含Er~(3+)(Er~(3+)-Yb~(3+))配合物复合进不同的聚合物体系中,制备了有源聚合物材料。对以上含Er~(3+)配合物和聚合物材料的光谱进行了研究:①测量了吸收和光致发光光谱,观测到了典型的Er~(3+)的吸收和发光峰,讨论了不同配体、Er~(3+)浓度、Yb~(3+)浓度对Er~(3+)发光性质的影响。②测量发光能级寿命,得到寿命是10-30μs,发光量子效率是0.4-0.5%。③测量拉曼和红外光谱,指出量子效率低是由于O-H和C-H键的淬灭。然后,对于配合物Er(TTA)_3phen掺杂的高氟化聚合物ZP材料和ErYb(DBM)_3MA键合P(MMA-GMA)聚合物体系材料,选用光刻结合反应离子刻蚀工艺制备了光波导,并测量得到了波导的近场和损耗。在980nm泵浦下首次观测到了ErYb(DBM)_3MA的键合型聚合物波导在1.53μm的发光。对于ErYb(DBM)_3MA掺杂的紫外光敏性聚合物SU8材料,选用紫外曝光结合湿法刻蚀工艺制备光波导,测量得到了圆形的波导近场。最后,我们设计了波导放大器特性测量系统,测量和分析了磷酸盐玻璃波导放大器的增益特性。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN722

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 张丹;掺铒有机聚合物光波导放大器的理论研究与实验制备[D];吉林大学;2008年
3 李彤;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];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘天际;稀土掺杂有机聚合物光波导放大器的基础研究[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 巢明,李淑凤,宋昌烈;掺Er~(3+)Al_2O_3平面光波导放大器理论计算[J];大连理工大学学报;2001年01期
4 张国斌,陈彪,戚泽明,陈永虎,梁浩,张其锦,施朝淑;Eu~(3+)掺杂的PMMA-络合物体系的发光特性[J];发光学报;2003年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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2 王冬梅;含稀土配合物聚合物透明材料的设计合成与发光性质研究[D];吉林大学;2004年
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5 王菲;硅基聚合物阵列波导光栅波分复用器的研制[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈海燕;Er~(3+)/Yb~(3+)共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的设计与制作研究[D];电子科技大学;2002年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 黄小莉;陈永强;刘永智;;基于长周期光栅的宽带磷酸盐玻璃波导放大器[J];半导体光电;2010年03期
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7 汪玉海;马春生;李德禄;张大明;;铒镱共掺波导放大器的增益特性[J];半导体学报;2008年03期
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10 巢明,李淑凤,宋昌烈;掺Er~(3+)Al_2O_3平面光波导放大器理论计算[J];大连理工大学学报;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
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2 杨钢锋;邓再德;印冰;冯洲明;张伟南;姜中宏;;R_2O(R=Li、Na、K)对掺铒磷酸盐玻璃光谱性质的影响[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会玻璃论文集[C];2003年
3 陈海燕;戴基智;刘永智;;磷酸盐Er玻璃光纤放大器[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
4 李鹰;江晓清;李锡华;唐奕;王明华;沈玉全;张涛;;反射泄漏型聚合物热光VOA阵列的研究[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
5 邱凤仙;曹国荣;杨冬亚;蒋艳;彭琼;;基于高热稳定性有机聚合物PI/DR1热光性能的研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(E 光电子器件技术专题)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余志华;基于光波导的芯片间光互连网络的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
2 腊明;齐聚噻吩及其衍生物的合成、性能及应用研究[D];华南理工大学;2010年
3 殷源;干涉型集成光波导器件设计与实验研究[D];浙江大学;2010年
4 万莹;用于光波导材料的可直接紫外写入的含氟聚合物的研究[D];吉林大学;2011年
5 李青;树枝状噻吩并吡嗪红光材料的合成及电致发光性质[D];大连理工大学;2011年
6 张春林;绿色有机电致发光器件(OLED)的研究[D];兰州大学;2011年
7 徐存进;键合型强荧光稀土聚合物的设计合成与性能研究[D];浙江大学;2011年
8 华平壤;抗光折变局域掺杂Ti:Mg:Er:LiNbO_3波导放大器的理论和实验研究[D];天津大学;2010年
9 范志新;电子薄膜材料最佳掺杂含量的理论研究[D];河北工业大学;2002年
10 徐静;基于聚合物集成光波导的MZI传感芯片的研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丽莎;掺Er~(3+)铋酸盐和碲酸盐玻璃光谱性质和热稳定性的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
2 黄丽波;基于稀土配合物Eu(DBM)_3phen的微球及微光纤荧光材料的制备及光谱性质研究[D];大连海事大学;2011年
3 殷海涛;稀土(Pr~(3+),Sm~(3+),Er~(3+),Yb~(3+))共掺氧化铝的光学特性[D];辽宁师范大学;2011年
4 李明珠;掺Er红外发光材料特性研究[D];复旦大学;2011年
5 康睿;Gd,Eu共掺杂LaPO_4的合成及发光性能研究[D];中国海洋大学;2011年
6 丁海芳;荧光染料掺杂DNA-CTMA薄膜的放大自发辐射特性[D];宁波大学;2011年
7 仇兆忠;稀土掺杂LiTaO_3多晶粉的制备及上转换发光性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 张金星;基于光波导互连的EOPCB的研究[D];华中科技大学;2011年
9 杨一凡;硫磷酸盐玻璃的制备和发光性能研究[D];华东理工大学;2012年
10 冉冰;高掺铒Al_2O_3光波导放大器的模拟计算及掺铒薄膜的特性检测[D];大连理工大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张丹;刘克;张大明;程传辉;张希珍;张海明;潘裕斌;;铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器及上转换性质[J];半导体学报;2006年10期
2 雷红兵,杨沁清,王启明,周必忠,肖方方,吴名枋;离子注入掺铒硅发光中心的光致发光研究[J];半导体学报;1998年05期
3 王怀善,钱国栋,王民权;通讯窗口稀土(钕和铒)掺杂有源光波导材料的研究进展[J];材料导报;2002年04期
4 曹晖;杜海燕;孙家跃;;有机光致变色化合物及其应用[J];材料导报;2006年S1期
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7 孟建新,陈大志,李景娆,冯德雄,李敬辉,谢国伟;稀土-PAN配合物的近红外发光研究[J];发光学报;2002年01期
8 费旭;傅娜;王耀;胡娟;崔占臣;张大明;马春晓;刘式镛;杨柏;;可交联聚甲基丙烯酸甲酯的合成、表征及在阵列式波导光栅中的应用[J];高等学校化学学报;2006年03期
9 沈祥,聂秋华,徐铁峰,高媛;Er~(3+)/Yb~(3+)共掺TeO_2-WO_3-Bi_2O_3玻璃的光谱性质[J];光电子·激光;2005年07期
10 张希珍;高强;刘自强;张大明;;聚合物光波导放大器材料的光学参数及器件制备[J];光电子.激光;2008年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦冠仕;稀土掺杂的紫色和紫外上转换激光材料及热镊空泡研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
2 赵禹;聚合物光波导和阵列波导光栅的基础研究[D];吉林大学;2004年
3 陈海燕;宽带掺Er光波导放大器关键技术研究[D];电子科技大学;2004年
4 王菲;硅基聚合物阵列波导光栅波分复用器的研制[D];吉林大学;2005年
5 李毅刚;新型掺铒光学材料及光波导的制备与光学性质研究[D];复旦大学;2005年
6 董斌;稀土掺杂氧化铝粉末的上转换发光特性研究[D];大连理工大学;2007年
7 张丹;掺铒有机聚合物光波导放大器的理论研究与实验制备[D];吉林大学;2008年
8 陈长鸣;硅基聚合物平面光波导器件的基础研究[D];吉林大学;2010年
9 陈聪;铒镱共掺有机聚合物硅基平面光波导放大器的研究[D];吉林大学;2010年
10 肖司淼;基于狭缝波导的光器件研究[D];浙江大学;2010年
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1 熊前进;掺铒光波导放大器的理论与设计[D];大连理工大学;2000年
2 贾明理;Y_2O_3:Eu~(3+)和Lu_2O_3:Er~(3+)纳米材料发光性质的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
3 高景生;掺Yb/Er-Al_2O_3光波导放大器制备及光学特性研究[D];大连理工大学;2004年
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6 陈聪;铒镱共掺有机光波导放大器的基础研究[D];吉林大学;2007年
7 林丙臣;稀土离子掺杂γ-Al_2O_3材料的溶胶凝胶法制备及光谱性质研究[D];河南大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 刘天际;李彤;谭震宇;陈聪;孙小强;张大明;;掺杂LaF_3∶Er,Yb纳米颗粒的有机无机复合型平面光波导放大器的制备及增益测试[J];光子学报;2011年05期
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3 张丹;郑礼炳;梁旭;汪建斌;郭东辉;;有机光波导放大器最新进展[J];激光与红外;2011年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 逄淑杰;用于泵浦激光放大器的稀土掺杂纳米粒子及有机杂化材料的制备与表征[D];吉林大学;2010年
2 李彤;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];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 戴彬;高分子荧光微球用染料的合成与荧光微球制备[D];大连理工大学;2010年
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3 刘天际;稀土掺杂有机聚合物光波导放大器的基础研究[D];吉林大学;2012年
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6 黄晓亮;掺钕聚合物平面光波导放大器的基础研究[D];厦门大学;2014年
7 陈曦;基于LiYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的聚合物光波导放大器的研究[D];吉林大学;2014年
8 刘树森;稀土掺杂氟化物纳米晶的合成、表征及其在有机光波导放大器中的应用[D];吉林大学;2014年
9 丛隆元;基于铒镱共掺可溶性配合物的全聚合物光波导放大器的研究[D];吉林大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 陈海燕,刘永智,戴基智,官周国,周元庆;980nm波段泵浦的掺铒硅酸盐玻璃光波导放大器的增益特性[J];半导体光电;2001年06期
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6 牛春晖,曹望和,臧春雨,陈宝玖;掺Er磷酸盐玻璃中红外发光特性研究[J];发光学报;2001年04期
7 梁映秋,刘举正,刘国发,赵永年,王宇天;稀土乙酰丙酮络合物的激光拉曼和红外光谱(Ⅰ)[J];高等学校化学学报;1981年01期
8 李淑凤,宋昌烈,巢明;不同波长泵浦的掺铒Al_2O_3薄膜光波导1.53μm 荧光特性[J];光电子·激光;2001年01期
9 李成仁,宋昌烈,饶文雄,李淑凤;掺铒玻璃样品的荧光谱测量[J];光电子·激光;2002年12期
10 宋峰,陈晓波,商美茹,张光寅;掺铒玻璃激光器及其应用[J];光电子·激光;1998年03期
【相似文献】
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2 凤兰;吴根柱;霍海燕;;光束传播法在光波导中的应用[J];内蒙古石油化工;2010年24期
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4 李锋;刘保亭;赵庆勋;闫正;;铁电薄膜光波导的研究进展[J];激光与红外;2006年09期
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10 陈昱;沈祥;徐铁峰;张巍;陈芬;李军;宋宝安;戴世勋;聂秋华;王占山;;硫系玻璃光波导研究进展[J];激光与光电子学进展;2011年11期
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2 阿布力孜·伊米提;肖开提·阿布力孜;麦麦提伊明·马合木提;Kiminori Itoh;;光波导乙醇气体传感器的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
3 万莹;费旭;周金山;崔占臣;;用于制作光波导器件的新型高含氟光刻胶的合成与表征[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
4 费旭;万莹;崔占臣;;用于制作光波导器件的含氟光刻胶的合成与表征[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
5 费旭;胡娟;崔占臣;;含氟聚酯型聚合物光波导材料的合成[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
6 梁琨;陈旺;吴伯瑜;罗淑云;殷建军;叶钢;;聚合物绝热分叉型数字热光开关[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
7 王明华;郝寅雷;李锡华;周强;江晓清;杨建义;;离子交换玻璃光波导工艺与集成光学器件研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(E 光电子器件技术专题)[C];2006年
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9 李少荣;小石结;任豪;;高性能PPLN/QPM-SHG绿色激光器的开发[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
10 彭文彬;张先徽;王兴权;孙秀平;冯克成;;可见光域质子交换LiNbO_3光波导偏振器的研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
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1 本报记者 刘洪宇;“光脑”渐近[N];中国计算机报;2009年
2 记者 陈峰华;两项目获贴息补助850万元[N];嘉兴日报;2009年
3 记者 陈峰华 通讯员 杨振武;嘉兴3家企业或“好事将近”[N];嘉兴日报;2009年
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2 丛隆元;基于铒镱共掺可溶性配合物的全聚合物光波导放大器的研究[D];吉林大学;2014年
3 王辉;全聚合物波分复用型光波导器件的研制[D];吉林大学;2013年
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5 任新娜;基于渐变折射率媒质的非对称Y分支光波导研究[D];西安电子科技大学;2014年
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8 郝军;光波导中古斯汉欣位移的研究[D];上海交通大学;2010年
9 李浩;有机无机双层光波导延迟线研究[D];吉林大学;2014年
10 强薇;纳米多孔硅光波导器件的制备及其特性研究[D];东华大学;2013年
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