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稀土掺杂聚合物光纤的光辐射特性

刘志高  
【摘要】:聚合物光纤在局域网、光纤传感、功能光纤器件等方面有着潜在应用 前景。本论文主要研究了稀土掺杂聚合物光纤材料的发光特性、辐射特性 和稀土掺杂聚合物光纤的光放大特性。 对自行研制的掺钕聚合物光纤的发光特性和辐射特性进行了深入的分 析,用Judd-Ofelt理论和掺钕聚合物光纤材料的吸收光谱计算得到 Judd-Ofelt强度参量,用强度参量计算得到Nd~3+离子在聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)中的~4F_3/2→~4I_J'跃迁的辐射跃迁几率、荧光分支比和激发态~4F_3/2的 辐射寿命,由荧光光谱计算了~4F3/2→~4I_11/2的受激发射截面。 研究了Eu(DBM)_3掺杂的PMMA的发光特性和光辐射特性。通过发射 光谱,用Judd-Ofelt理论计算了Eu~3+离子的~5D_0→~7F_J'跃迁的辐射跃迁几率、 荧光分支比和激发态~5D_0,的辐射寿命,由荧光光谱计算了~5D_0→~7F_2的受激 发射截面,测量了激发态~5D_0的荧光寿命。 根据四能级速率方程及激光理论和所计算的参数,模拟了掺钕聚合物 光纤放大器的信号增益随光纤长度、泵浦功率、光纤芯径、钕离子亚稳态 荧光寿命、吸收截面变化的关系。


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