铒镱共掺有机聚合物硅基平面光波导放大器的研究

【摘要】： 未来全光通信已经成为共识,在光传输的过程中,不可避免地存在着光损耗,而光波导放大器可以有效的弥补损耗,并且具有增益高、体积小、结构紧凑、便于集成、成本低等优势,因此受到了人们的广泛关注。而在制备光波导放大器的各种材料中,有机聚合物材料与无机材料相比具有折射率易调整、波导制备工艺简单、价格低廉等优点,因此有机光波导放大器成为近年来各国学者竞相研究的焦点。 本论文研究了四种铒镱共掺的有机聚合物材料:ErYb(DBM)3MA、铒镱共掺可溶性配合物、表面油酸修饰的氟化镧铒镱纳米颗粒掺杂的有机-无机杂化型材料和铒镱共掺SU-8材料,对它们的吸收光谱、发射光谱、涂膜质量、折射率和厚度进行了测量,针对不同的材料分别设计了矩形波导和嵌入型波导的结构和工艺流程,并制备了光波导,通过耦合测试系统对波导放大器的通光性能和增益特性进行了测量,均得到了较好的通光,除了铒镱共掺SU-8材料外,其他三种材料均得到了增益现象,最大值分别为0.80 dB/cm、5.53 dB/cm和1.43 dB/cm,另外研究了用离子交换法制备光波导,得到了较好的通光,并对铒镱共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的增益特性进行了测试,针对有机光波导放大器和无机光波导放大器增益特性的不同原因进行了讨论。