掺铒光波导放大器论文_齐飞,张丹,陈聪,李彤,孙旭

导读:本文包含了掺铒光波导放大器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:波导,放大器,聚合物,增益,玻璃,离子,溶胶。

掺铒光波导放大器论文文献综述

齐飞,张丹,陈聪,李彤,孙旭[1](2009)在《掺铒聚合物光波导放大器的制备与测试》一文中研究指出研究掺铒有机聚合物材料Er(DBM)3Phen/PMMA-GMA的光学性质,并测试了该聚合物的吸收光谱和折射率等参数,通过光刻结合反应离子刻蚀技术,利用该材料制备了掺铒聚合物光波导放大器.采用光纤与波导放大器的直接端面耦合方法测试了光波导放大器的特性,结果表明,当输入信号功率为0.2 mW,抽运功率为150 mW时,在1.24 cm长的器件上获得了0.9 dB的相对增益.(本文来源于《吉林大学学报(理学版)》期刊2009年02期)

齐飞[2](2008)在《掺铒聚合物光波导放大器的模拟与制备》一文中研究指出随着光纤通信和集成光电子学的发展,掺铒光波导放大器成为了光纤通信与光电子学领域研究和应用的热点。本论文首先回顾了集成光学与光放大器技术的发展,提出了用于集成的掺铒光波导放大器,并着重分析掺铒聚合物光波导放大器的优势,介绍了掺铒有机聚合物材料和国内外对掺铒光放大器的研究进展;其次,从掺铒光波导放大器(EDWA)和铒镱共掺光波导放大器(EYCDWA)的速率方程和功率传输方程出发,通过数值计算,系统地讨论了抽运功率、信号功率、波导长度、Er3+离子浓度、Er3+/Yb3+掺杂浓度以及重迭因子、上转换系数等参数对增益和噪声的影响;接着合成了铒的叁元配合物Er(DBM)3Phen和Er(AcAc)3Phen,并详细分析了它们的吸收光谱和发射光谱,然后对聚合物材料Er(DBM)3Phen/PMMA-GMA和PMMA-GMA的薄膜的折射率和膜厚进行了测量;最后,选用光刻和反应离子刻蚀工艺制备了光波导,并用光纤与波导放大器的直接端面耦合的方法来测试光波导放大器的增益特性,分别测得有机材料的波导放大器的最大增益为0.94dB,无机材料的波导放大器的最大增益为7.06dB。(本文来源于《吉林大学》期刊2008-05-01)

何子安[3](2008)在《玻璃基质光波导及其掺铒波导光放大器的离子交换法制备》一文中研究指出为适应城域网、区域网、甚至能够最终实现光纤到户(FTTH)的住宅网的发展需要,低成本、小型化、功能模块化的各种集成光波导功能器件成为现代光通信领域的研究热点。离子交换技术是制备玻璃基质平面波导集成光学器件的一种重要技术,具有成本低、制作工艺简单、所制备的器件光学损耗低等优点,有着非常广泛的应用前景。本论文围绕玻璃基质光波导及其掺铒波导光放大器的离子交换法制备这一课题,在稀土掺杂玻璃体材料离子交换波导光放大器和无损波导光分束器、薄膜离子交换技术及低损耗硅基二氧化硅波导器件和有源离子交换硅基二氧化硅波导光放大器件的制备方面开展了一系列研究工作。取得的主要创新性成果如下:1.将离子交换技术和溶胶-凝胶技术相结合,实现了低损耗硅基二氧化硅光波导和光波导分束器件,条波导的传输损耗为0.5 dB/cm,与标准1550 nm单模光纤的耦合损耗为0.76 dB/端面。这项工作使离子交换技术应用在硅基光波导器件的制备上成为可能,突破了传统离子交换技术只能依靠玻璃体材料的局限性,大大增强了用离子交换技术制备更复杂功能的集成光波导器件的可能性,为离子交换技术在集成光学研究中的进一步应用和发展提供了基础。2.采用稀土掺杂可离子交换的硅基二氧化硅薄膜和离子交换技术制备了铒镱共掺的硅基波导光放大器件,在1558 nm波长处实现了净增益。对器件的增益特性进行了分析。这种全新的掺铒波导放大器制备方法一方面利用了溶胶一凝胶技术可以制备高浓度稀土离子掺杂的硅基二氧化硅薄膜的特点;另一方面也发挥了离子交换技术制备条波导器件低成本且方便可行的优势。从而为掺铒波导光放大器件的制备指出了一条新的可行的工艺路线。3.基于铒镱共掺磷酸盐玻璃体材料,利用热扩散二次离子交换方法制备了在1534 nm波长处具有6 dB净增益的波导光放大器件,并用此技术实现了1×2无损波导光分束器件。利用有限元法(FEM)对二维扩散过程以及相应的条波导的折射率分布进行了数值模拟。利用速率方程理论模拟了波导放大器的增益特性,与实验符合得较好。(本文来源于《复旦大学》期刊2008-04-10)

张丹[4](2008)在《掺铒有机聚合物光波导放大器的理论研究与实验制备》一文中研究指出本论文阐述了采用两种掺杂稀土铒的有机材料制备1.55μm波段光通信用波导放大器(EDWA)器件的详细过程,完成了包括材料的合成及表征、器件结构设计、理论模拟、工艺制备及性能测试方面的系列工作,本论文的主要创新点为:1、在国际上首次制备出LaF_3:Er, Yb纳米颗粒掺杂的有机-无机复合型EDWA器件。输入1550 nm波长的信号光时,在20mm长的器件上,获得6.8dB的光增益。合成了表面油酸修饰的LaF_3:Er,Yb纳米颗粒,成功地解决了Er3+盐类在有机材料中溶解度低的问题,这是首次报道。针对材料,提出并设计了一种嵌入条形波导结构,为器件工艺制备提供了理论指导。2、首次制备出铒配合物Er(DBM)3Phen掺杂甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯共聚物(PMMA-GMA)的聚合物光波导放大器,在1cm长的器件上观测到0.4 dB的增益。理论计算了放大器的增益值为0.9dB/cm,在误差范围内与实验结论基本吻合。3、首次观测到在LaF_3:Er, Yb纳米颗粒掺杂的有机-无机复合型光波导放大器中通道波导和平板波导中Er~(3+)离子的上转换发光现象。实验确定了材料中的主要上转换机制为能量转移和激发态吸收;分析了上转换发光对LaF_3:Er, Yb纳米颗粒掺杂的有机-无机复合型光波导放大器增益性能的影响。4、首次从粒子数反转的角度讨论了发光量子效率对EDWA增益性能的影响,得到EDWA能够产生增益的最低荧光寿命应为十微秒量级,发光量子效率需达到0.6%以上的结论,并通过实验验证了理论计算的可靠性,为掺铒聚合物材料的实验研究提供了理论指导依据和实用参考价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2008-04-01)

谭娜,李耀华[5](2007)在《掺铒光波导放大器在机场通信中的应用及研究进展》一文中研究指出掺铒光波导放大器(EDWA)在民航机场通信领域具有广阔的应用前景。综述了EDwA在机场通信领域的研究背景、结构特征、工作原理以及研究现状和研究意义等,分析了国内与国外的差距,指出了目前研究工作中急待解决的诸多问题。(本文来源于《材料导报》期刊2007年10期)

汤恒晟[6](2006)在《溶胶—凝胶法制备掺铒光波导放大器》一文中研究指出掺铒光波导放大器(EDWA)是一种重要的光子学器件,在光通信网络,尤其是在城域网和局域网光通信系统的发展过程中将起到重要的作用。在诸多制备EDWA的方法中,溶胶.凝胶法由于其制备工艺简单、处理温度低、掺杂方便、掺杂均匀性好等特点近年来受到了相当的重视。本论文进行了在硅基板上利用溶胶-凝胶法制备掺铒二氧化硅薄膜材料的研究;利用湿法刻蚀工艺制作光波导结构并进而制备出EDWA。主要结果包括:1.利用溶胶-凝胶法制备了折射率、厚度分别为1.466~1.468和5~6μm的掺有0.5mol%Er~(3+),0.5mol%Yb~(3+),10mol%P_2O_5,2.5mol%Al_2O_3的二氧化硅薄膜,薄膜的表面粗糙度为0.139nm,薄膜的荧光量子效率为30%,表明该薄膜基本满足制备掺铒光波导的条件。2.设计了一种新的波导结构。利用BeamPROP软件对信号光和泵浦光在波导内传输的模场分布进行了模拟,计算了不同波导参数下信号光与泵浦光在波导芯层内、由掺铒二氧化硅材料制成的衬底层内以及覆盖层内的能量比例。3.探索了利用溶胶-凝胶法和湿法刻蚀制作EDWA的具体工艺,并成功制备了EDWA。测得EDWA的在1310nm波长处的传输损耗为0.93dB/cm,耦合损耗为8.82dB,在150mW 976nm泵浦光双向泵浦情况下,得到的最大内增益为5dB,最佳长度在3.3cm左右,最大单位长度增益为1.5dB/cm。(本文来源于《复旦大学》期刊2006-06-02)

檀承志[7](2006)在《掺铒有机聚合物光波导放大器研究》一文中研究指出未来通信将是全光通信已成为共识,与电通信的发展相似,光通信将向小型化、集成化方向发展。工作在1550nm光通信波段的掺铒光波导放大器(EDWA)是继掺铒光纤放大器(EDFA)、半导体激光放大器(SOA)研制成功以来又一种具有发展前途的光放大器。本文首先介绍了光纤通信与光放大器技术,通过光波导放大器的历史发展过程和近年来的研究成果,对该器件的特点和应用前景进行了分析;然后详细阐述了光波导放大器的结构与原理、影响光波导放大器增益的因素;用反应离子刻蚀法制备了聚合物光波导放大器,系统地研究了在聚合物表面溅射镀铝和蒸发镀铝对器件的影响并分别给出各自的适用范围,详细讨论了不同参数对刻蚀速度和粗糙度的影响;自行研制了一套光波导放大器测试系统,对光波导放大器的增益特性进行了测试和分析。(本文来源于《吉林大学》期刊2006-05-10)

赵天卓[8](2006)在《掺铒光波导放大器的增益带宽及实验研究》一文中研究指出本文对光波导放大器的增益带宽特性进行了分析,阐述了光波导增益滤波的方法,计算了波导光栅结构参数与反射谱之间的关系;采用银膜电场辅助法制备了光波导,对实验过程中的一些现象和问题提出了自己的观点和改进的办法,并对制作的光波导进行了参数的测量。在第一章介绍了国内外光波导放大器发展的概况,光波导器件发展的历史和光波导的理论分析方法和制作方法。在第二章首先讨论了掺铒光波导放大器的速率方程和功率传输方程。然后利用速率方程和功率传输方程分析了光波导放大器增益特性,主要从波导长度、铒离子浓度、波导截面面积、输入信号光功率和泵浦光功率这几个方面阐述了波导结构参数和工作参数对波导增益的影响。在第叁章通过对波导光栅耦合方程的分析,介绍了波导光栅滤波的方法;推导了波导光栅结构和其反射谱之间的数学关系,得到了对于掺铒光波导放大器的增益谱进行平坦滤波的光栅结构参数的计算方法。在第四章主要对银膜电场辅助法制备光波导的工艺进行了讨论。介绍了银膜电场辅助法制备光波导的离子交换理论和碱离子交换的特点,然后对外界参数的影响进行了分析。最后介绍了银膜电场辅助法制备光波导的试验过程,对实验获得的参数进行了分析和计算,得到了波导的模折射率和折射率变化的函数曲线,随后对在试验过程中遇到的一些问题和现象进行了阐述,分析了其产生的原因,并提出了自己的观点和改进的办法。(本文来源于《电子科技大学》期刊2006-05-01)

禹忠,韦玮,侯洵[9](2005)在《掺铒聚合物光波导放大器的数值分析》一文中研究指出针对掺铒聚合物光波导放大器(EDWA),提出了一种基于Douglas离散格式改进的有限差光束传播法(FD-BPM)的数值计算方法。对每一传输步长结合多能级速率方程计算出EDWA中光场传输强度分布,及掺铒光波导放大器的增益传输特性。设计并研究了掺铒聚合物通道波导和Y形分束器的放大增益特性。在掺铒聚合物直波导中,Er3+浓度为9.0×1025ions·m-3,输入信号和泵浦光功率分别为1μW和2mW,其增益为1.6dB/cm;在掺铒聚合物Y形分束器中,输出信号光分束比相等,并能实现无损耗分束。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2005年05期)

李成仁,宋昌烈,李淑凤,宋琦,李建勇[10](2005)在《脊形掺铒Al_2O_3光波导放大器级联特性的模拟计算》一文中研究指出利用有限元法分析了脊形掺铒Al2O3光波导放大器内信号光和抽运光的场模式分布、速率方程求解铒离子五能级系统的粒子数分布.数值模拟了光波导净增益与信号光功率的关系和多个放大器级联的净增益特性.结果表明级联系统存在着净增益亏损.低掺铒浓度的光波导作前级放大器的组合方式,级联系统总净增益最大.(本文来源于《光子学报》期刊2005年06期)

掺铒光波导放大器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着光纤通信和集成光电子学的发展,掺铒光波导放大器成为了光纤通信与光电子学领域研究和应用的热点。本论文首先回顾了集成光学与光放大器技术的发展,提出了用于集成的掺铒光波导放大器,并着重分析掺铒聚合物光波导放大器的优势,介绍了掺铒有机聚合物材料和国内外对掺铒光放大器的研究进展;其次,从掺铒光波导放大器(EDWA)和铒镱共掺光波导放大器(EYCDWA)的速率方程和功率传输方程出发,通过数值计算,系统地讨论了抽运功率、信号功率、波导长度、Er3+离子浓度、Er3+/Yb3+掺杂浓度以及重迭因子、上转换系数等参数对增益和噪声的影响;接着合成了铒的叁元配合物Er(DBM)3Phen和Er(AcAc)3Phen,并详细分析了它们的吸收光谱和发射光谱,然后对聚合物材料Er(DBM)3Phen/PMMA-GMA和PMMA-GMA的薄膜的折射率和膜厚进行了测量;最后,选用光刻和反应离子刻蚀工艺制备了光波导,并用光纤与波导放大器的直接端面耦合的方法来测试光波导放大器的增益特性,分别测得有机材料的波导放大器的最大增益为0.94dB,无机材料的波导放大器的最大增益为7.06dB。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

掺铒光波导放大器论文参考文献

[1].齐飞,张丹,陈聪,李彤,孙旭.掺铒聚合物光波导放大器的制备与测试[J].吉林大学学报(理学版).2009

[2].齐飞.掺铒聚合物光波导放大器的模拟与制备[D].吉林大学.2008

[3].何子安.玻璃基质光波导及其掺铒波导光放大器的离子交换法制备[D].复旦大学.2008

[4].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

[5].谭娜,李耀华.掺铒光波导放大器在机场通信中的应用及研究进展[J].材料导报.2007

[6].汤恒晟.溶胶—凝胶法制备掺铒光波导放大器[D].复旦大学.2006

[7].檀承志.掺铒有机聚合物光波导放大器研究[D].吉林大学.2006

[8].赵天卓.掺铒光波导放大器的增益带宽及实验研究[D].电子科技大学.2006

[9].禹忠,韦玮,侯洵.掺铒聚合物光波导放大器的数值分析[J].光学与光电技术.2005

[10].李成仁,宋昌烈,李淑凤,宋琦,李建勇.脊形掺铒Al_2O_3光波导放大器级联特性的模拟计算[J].光子学报.2005

论文知识图

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