收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

掺铒Al_2O_3薄膜制备工艺、光波导增益特性的理论与实验研究

李成仁  
【摘要】:掺铒光波导放大器不仅可以在全光通信网络的发展中发挥重要的作用,而且也将在光电子集成的研究中发挥重要的作用。 本文探索了掺铒、镱铒共掺Al_2O_3薄膜和硅酸盐玻璃的制备工艺,对掺铒、镱铒共掺Al_2O_3光波导放大器增益特性进行了理论和实验研究,主要内容包括以下几个方面: 1.用有限元法、传输方程和速率方程,数值模拟了脊形掺铒Al_2O_3光波导放大器净增益与掺铒浓度、波导长度、泵浦功率和信号功率的关系。计算结果为有源光波导器件的优化设计,提供了理论依据。讨论了光波导器件出现的侧蚀对放大器净增益的影响。 2.首次分析了多级脊形掺铒Al_2O_3光波导放大器级联的净增益特性。级联放大系统中,不仅存在第一类净增益亏损,也可能出现第二类净增益亏损。净增益亏损与光波导掺铒浓度、输入信号强度有关。掺铒浓度越高、信号功率越强,净增益亏损越大。 3.探索了制备掺铒、镱铒共掺Al_2O_3薄膜的三种工艺方法。其中,首次采用中频磁控溅射同步沉积法制备了镱铒共掺Al_2O_3薄膜,和首次采用微波等离子体磁控溅射同步沉积法制备了掺铒Al_2O_3薄膜。研究了各工艺参数对薄膜质量的影响,并进行了参数优化。制备的薄膜掺杂浓度均匀、致密、粗糙度小、折射率高。 4.测量了掺铒、镱铒共掺Al_2O_3薄膜光致发光强度与掺铒浓度、镱铒掺杂比、泵浦功率和退火温度的关系,并给予定性的解释。镱铒共掺Al_2O_3薄膜的镱铒最佳浓度比为9:1。退火温度的不同,影响了AL_2O_3薄膜的相结构,导致了光致发光强度的变化。 5.给出掺铒、镱铒共掺硅酸盐玻璃的制作工艺,分析了它们的光致发光特性和吸收谱。测量了掺铒、镱铒共掺硅酸盐体块玻璃级联时的光致发光特性。实验结果证明级联系统中存在着净增益亏损,测量结果与数值模拟计算相吻合。 6.制作了矩形镱铒共掺AL_2O_3光波导放大器。信号光被调制为1Hz正弦波时,在68mW功率泵浦下,光波导放大器的总净增益为8.44dB,单位长度的净增益为3.77dB/cm。光波导放大器的净增益随泵浦功率近似线性增长,阈值功率为18mW。 7.测量了掺铒、镱铒共掺硅酸盐玻璃丝的净增益特性。100mW泵浦功率下,单位长度的净增益分别为1.96dB/cm和3.07dB/cm;最佳长度分别为4.5cm和2.5cm。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邱昆,汤启兵,唐明光;掺铒光纤放大器(EDFA)简化模型[J];中国激光;1995年02期
2 陈聪,李承芳,李宝其;掺铒光纤放大器的理论设计[J];武汉大学学报(自然科学版);1994年03期
3 黄志坚,孙军强,黄德修;线形腔掺铒光纤激光器输出特性的理论研究[J];光学学报;1996年12期
4 张汉三;掺铒光纤放大器的新进展[J];半导体情报;1996年01期
5 唐平生,杨晨,刘丹,刘小明,彭江得;掺铒光纤放大器双向放大特性[J];半导体光电;1997年05期
6 胡台光;EDFA实用化研究与应用[J];光纤与电缆及其应用技术;1997年06期
7 ;掺铒光纤激光器直接泵浦OPO[J];光电子技术与信息;2000年01期
8 唐平生,刘小明,刘丹,蔡鸣,彭江得;混合泵浦两段级联掺铒光纤放大器实验研究[J];光学学报;1997年04期
9 黄力群,王里,王智,黄卫平;L波段掺铒光纤放大器的增益平坦滤波器设计[J];中国激光;2004年07期
10 葛春风,谭莉,丁永奎,胡智勇,倪文俊,刘俭辉,李世忱;L波段掺铒光纤放大器的自发辐射谱与增益的研究[J];光学学报;2004年11期
11 明海;807nm半导体激光泵浦的掺铒光纤放大器的进展[J];量子电子学报;1992年04期
12 柳兆洪,江炳熙,陈谋智,刘瑞堂;掺铒硫化锌薄膜电致发光的动态特性[J];物理学报;1999年09期
13 ;掺铒磷酸盐玻璃激光测距样机实现测距[J];激光技术;1996年03期
14 唐平生,刘小明,刘丹,彭江得,周炳琨;980 nm和1480 nm LD混合泵浦两段级联掺铒光纤放大器实验研究[J];中国激光;1997年09期
15 王藏励;1.55μm波段掺铒光纤放大器及关键技术[J];半导体情报;1997年03期
16 张大可;Smith-Purcell型自由电子激光器的增益特性[J];中国激光;1986年02期
17 韩煜国,顾畹仪,徐大雄;AM-CATV光纤传输系统中EDFA非线性失真的补偿[J];中国激光;1997年06期
18 师顺才;1550nm模拟传输技术在CATV网络中的应用[J];中国有线电视;1997年11期
19 陈远鸿;邱蕾;李昭;;GPS接收机天线增益特性研究[J];测绘工程;2009年04期
20 庄孝磊;周芳;陈林森;;微透镜阵列光扩散片特性研究及制备[J];苏州大学学报(自然科学版);2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李毅刚;刘丽英;侯占佳;徐雷;王文澄;;掺铒凝胶玻璃的荧光特性研究[A];2002年中国光学学会年会论文集[C];2002年
2 官周国;张志斌;谢秋香;徐伟;;人眼安全掺铒磷酸盐玻璃激光研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
3 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年学术年会论文摘要集[C];2003年
4 王东;Feroza Begum;曹帆;王镜清;波平宜敬;邹念育;;基于方形光子晶体光纤的拉曼放大器的特性研究[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
5 李家成;袁新强;范有余;冯际田;胡和方;干福熹;;组成和掺杂浓度对掺铒TeO_2-WO_3-ZnO玻璃光谱性质的影响[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
6 吕俊明;胡宗民;姜宗林;;COIL喷管内流场与增益场的3D数值研究[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
7 刘建国;贺少勃;陈远斌;曹丁象;杨东;刘勇;於海武;;高平均功率钕玻璃片状激光器增益特性模拟[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
8 林晶;刘壮;孙智慧;高德;;负偏压对PET上磁控溅射氧化铝薄膜的影响[A];中国真空学会2008学术年会论文集[C];2008年
9 於海武;王成程;贺少勃;唐军;刘勇;魏晓峰;郑万国;张小民;;高功率钕玻璃固体激光放大器物理性能优化设计[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
10 黄小军;袁晓东;王晓东;唐军;曾小明;魏晓峰;;光参量啁啾脉冲放大增益特性[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李成仁;掺铒Al_2O_3薄膜制备工艺、光波导增益特性的理论与实验研究[D];大连理工大学;2004年
2 张胜海;掺铒光纤激光器超混沌控制与同步及光学时空斑图研究[D];长春理工大学;2003年
3 强则煊;低噪声、高增益、高平坦度掺铒光纤放大器的分析与实验研究[D];浙江大学;2004年
4 刘俭辉;宽带光纤放大器及可调谐掺铒光纤激光器的研究[D];天津大学;2004年
5 汪玉海;条形波导放大器和微环谐振放大器的基础研究[D];吉林大学;2009年
6 朱茂华;光通信掺Er~(3+)玻璃放大器的光学及增益特性研究[D];大连海事大学;2007年
7 胡智勇;宽带光纤放大器技术与光通信光源技术[D];天津大学;2004年
8 敬承斌;Al_2O_3和GeO_2基CO_2激光空芯波导膜材料的合成与性质研究[D];武汉理工大学;2004年
9 程显;混合断路器相关理论与实验研究[D];大连理工大学;2012年
10 邵艳;高超声速低温喷管横向射流混合反应机理的数值模拟和实验研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 黄光焰;掺铒增益玻璃波导的研究与制作[D];电子科技大学;2004年
3 肖瑞;掺铒光纤光源研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 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
5 洪宝玉;声光可调谐掺铒光纤激光器的研究[D];天津大学;2004年
6 熊涛;溶胶—凝胶法制作光放大薄膜材料的研究[D];电子科技大学;2006年
7 张凌;分布式光纤喇曼放大器增益特性研究[D];华中科技大学;2004年
8 高菘;掺铒光波导薄膜的制备与特性研究[D];大连理工大学;2002年
9 王平生;掺铒光波导薄膜的制备工艺及其特性研究[D];大连理工大学;2000年
10 任重;掺铒YAG固体激光器研究[D];长春理工大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黑龙江省电信技术支援中心 林秋菊 王洪国;密集波分复用关键技术[N];人民邮电;2001年
2 杨义灿;亨通光电:产品走向多元化[N];中国电子报;2005年
3 吴映红;光纤放大器的宽带化[N];中国电子报;2001年
4 大唐移动 叶蕾;大唐移动:打造TD绿色数据网络[N];通信产业报;2008年
5 华琳 王治强;我校三项“973”项目通过科技部验收[N];新清华;2005年
6 成都 郑国川;6BQ5单端A类超线性功率放大器[N];电子报;2009年
7 海通证券研究所行业公司部 潘春晖;光纤光缆市场需求将稳步上升[N];中国高新技术产业导报;2002年
8 ;长春应化所新波段激光晶体研制进入国际前沿[N];中国高新技术产业导报;2003年
9 记者 周俊 周建豪;崔根良:整合创新[N];中国乡镇企业报;2004年
10 MABS;介绍一种宽频带高增益电视天线[N];电子报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978