王大刚
,
周亚训
,
戴世勋
,
王训四
,
沈祥
,
陈飞飞
,
王森
功能材料
用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上,引入声子能量较低的PbO,研究了PbO对基质样品拉曼光谱以及Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响.结果表明,随着PbO含量的增加,样品的最大声子能量下降比较明显,同时样品的声子态密度也有减小趋势;在975nm波长激光二极管(LD)激励下,随着PbO含量的增加,Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换蓝光(480nm)、绿光(546nm)和红光(662nm)的发光强度都有明显增强,且PbO的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响.
关键词:
碲酸盐玻璃
,
上转换发光
,
Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺
周淋
,
周亚训
,
戴世勋
,
徐铁峰
,
聂秋华
,
沈祥
,
姜程
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2007.02.002
设计并制备了一种组分为45Bi2O3-35GeO2-20PbO-0.02Tm2O3-xYb2O3(x=1.0,1.2,1.4,1.6和2.0 mol%)新型Tm3+/Yb3+共掺的铋锗铅玻璃材料,测量了玻璃的吸收光谱和上转换光谱,分析了玻璃中Tm3+的上转换发光机理.应用Judd-Ofelt理论计算了铋锗铅玻璃BGP1.0中Tm3+离子的三个强度参量Ωt(t=2,4,6)、振子强度、自发跃迁辐射几率和荧光分支比等光谱参数.通过975 nm的激光二极管激发,在室温下同时观察到强烈的上转换蓝光(476 nm)和微弱的红光(653 nm),分别是由于Tm3+离子1G4→3H6和1G4 →3F4跃迁.同时研究了蓝光和红光上转换发光强度随泵浦激发功率的变化,其曲线斜率分别为2.87和2.41,表明蓝光和红光都是三光子吸收过程.研究结果显示,Tm3+/Yb3+共掺铋锗铅玻璃是一种上转换蓝光激光器的潜在基质材料.
关键词:
光谱学
,
铋锗铅玻璃
,
Judd-Ofelt理论
,
光谱特性
,
上转换
王森
,
周亚训
,
戴世勋
,
王训四
,
沈祥
,
陈飞飞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11572
在研制的Er3+/Ce3+共掺低声子能量碲酸盐玻璃(TeO2-Bi2O3-TiO2)中, 分别引入高声子能量WO3、SiO2和B2O3氧化物组分, 测试了玻璃样品400~1700 nm范围内的吸收光谱、1.53 μm波段荧光谱、Er3+离子荧光寿命和拉曼光谱, 结合McCumber理论计算了Er3+离子光谱参数. 结果表明: 高声子能量氧化物组分的引入, 能使声子参与的Er3+/Ce3+离子间能量传递过程变得更为有效, 增加了Er3+离子亚稳态能级4I13/2上粒子数积累, 从而增强1.53 μm波段荧光发射. 另外, 高声子能量氧化物组分的引入还可以增加荧光半高宽(FWHM)和带宽品质因子(σe×FWHM). 研究结果对于获取具有优异光谱特性的掺Er3+光纤放大器(EDFA)的玻璃基质具有实际意义.
关键词:
碲酸盐玻璃; Er3+/Ce3+共掺; 能量传递; 1.53 μm波段荧光
周亚训
,
黄尚廉
,
周灵
,
徐铁峰
,
聂秋华
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00671
测试了掺铒碲酸盐玻璃的荧光特性, 研究了4I13/2能级上Er3+离子的荧光谱、荧光强度和荧光寿命. 研究显示, 掺铒碲酸盐玻璃中存在着强烈的荧光俘获效应和浓度猝灭效应. 荧光俘获效应使得荧光谱中的各谱线成分相对强度随着Er3+离子掺杂浓度的增加发生改变, 从而导致荧光谱主峰的变迁和荧光谱的展宽. Er3+离子间的协作上转换引起的能量转移, 使得荧光强度在较高掺杂浓度下发生猝灭. 同时, 荧光俘获效应和浓度猝灭效应的相互作用, 导致荧光寿命随着Er3+离子掺杂浓度的增加呈现出先增大后减小的变化趋势.
关键词:
碲酸盐玻璃
,
fluorescence characteristics
,
radiation trapping
,
concentration quenching
盖娜
,
周亚训
,
戴世勋
,
徐铁峰
,
聂秋华
中国稀土学报
测试了样品(75-x)TeO2-xWO3-15ZnO-5La2O3-5Nb2O5(摩尔分数)-1%(质量分数)Er2O3(TWZ,x=0,4,8,12,15)和(75-y)TeO2-yB2O3-15ZnO-5La2O3-5Nb2O5(摩尔分数)-1%(质量分数)Er2O3(TBZ,y=0,4,8,12,15)玻璃的吸收光谱、荧光光谱、上转换光谱、能级寿命和热稳定性.应用J-O理论和McCumber理论分别计算了玻璃中Er3+离子光学跃迁强度参数Ωt(t=2,4,6)和受激发射截面.在975 nm激励下,该玻璃同时观察到了绿光(528和544 nm)和红光(660 nm)的上转换发光现象,分别对应于Er3+的.2Hu/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和 4F9/2→4I15/2跃迁.分析比较了玻璃中WO3和B2O3含量变化对光谱参数的影响.结果表明:随着WO3含量的增加,TWZ玻璃1.53μm波段荧光强度逐渐增大,上转换发光强度逐渐减弱,4I13/2能级寿命增加;随着B2O3含量的增加,TBZ玻璃1.53 μm波段荧光强度、上转换发光强度以及4I13/2能级寿命逐渐减弱.另外,TWZ和TBZ系列玻璃的热稳定性都有所提高.
关键词:
光谱性质
,
碲酸盐玻璃
,
Er3+
,
J-O理论
,
稀土
周亚训
,
陈芬
,
聂秋华
,
徐铁峰
,
周宇
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.02.026
对WDM系统中宽带碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)多信道增益谱特性的研究表明,在给定泵浦方式、泵浦功率和光纤长度的工作条件下,碲基掺铒光纤中铒掺杂浓度对EDTFA各信道信号增益的影响并不相同,相比于长波长信道,短波长信道的信号增益随着光纤中铒掺杂浓度的提高更易趋于饱和及快速衰减状态,同时信号增益谱向长波长方向萎缩.
关键词:
光纤通信
,
碲基掺铒光纤放大器
,
掺杂浓度
,
掺杂分布
,
增益谱
李浩泉
,
聂秋华
,
徐铁峰
,
周亚训
,
姜程
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.01.019
利用四能级结构速率方程组和光功率传输方程组,研究了在碲基掺铒光纤(EDTF)中内插一个光隔离器、形成两段级联的碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)后对EDTFA性能的改善.结果表明,在给定泵浦方式、泵浦功率、纤芯掺杂浓度和输入信号功率条件下,两段级联EDTFA可以有效的抑制光纤中反向传输放大自发辐射(ASE)噪声,降低反转粒子数的消耗,从而提高信号增益、输出功率,并且降低了噪声系数.对不同光纤长度和光隔离器内插在光纤中不同位置的研究表明,当光纤为最佳长度和光隔离器在最佳位置处时,可使短波长信号增益增加10 dB,噪声系数减小1 dB,并进一步增加了放大带宽以及功率转换效率.
关键词:
光通信
,
碲基掺铒光纤放大器
,
增益特性
,
噪声系数
,
光隔离器
姜程
,
聂秋华
,
徐铁峰
,
周亚训
,
李浩泉
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.04.021
针对宽带碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)本征增益谱不平坦特性,研究了采用双级串连结构,并在两段光纤中间加入增益均衡滤波器来实现增益平坦.模拟结果显示,通过设计一定结构的滤波谱,在37信道同时输入的情况下,铒离子掺杂浓度为4000 ppm时,使1536～1608 nm范围带宽内的增益达到了24 dB左右,噪声指数小于5.5 dB,增益谱的不平坦度小于1 dB;铒离子掺杂浓度为6000 ppm时,使1536～1608 nm范围带宽内的增益达到了23.5 dB左右.噪声指数小于5 dB,增益谱的不平坦度小于1dB.优化后的级连EDTFA可以满足WDM系统的要求.
关键词:
光通信
,
增益均衡
,
数值模拟
,
碲基掺铒光纤放大器
陈芬
,
周淋
,
周亚训
,
杨高波
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2007.02.022
研制了一种新型掺铒碲酸盐玻璃TeO2-ZnO-Na2O-Bi2O3,利用Judd-Ofelt和McCumber理论计算了Er3+离子的强度参数、自发辐射几率、吸收截面和发射截面等光谱参数.应用四能级粒子数速率-光功率传输方程模型,研究了以该掺铒碲酸盐玻璃光纤作为增益介质时光纤放大器的增益特性,模型综合考虑了Er3+离子的能量上转移、交叉驰豫、激发态吸收和放大自发辐射噪声.模拟结果显示,研制的碲酸盐玻璃光纤具有高的信号增益和宽的增益谱特性,在200 mW泵浦功率和多波长信号(-30 dBm× 56 channels)同时输入情形下,最大信号增益和20 dB增益带宽分别超过了40 dB和80 nm,增益谱覆盖了C+L波段区域,预示这是一种较为理想的可用于宽带放大的增益介质.同时得出,碲酸盐玻璃光纤结构参数的选择对其增益特性具有重要影响.
关键词:
光通信
,
掺铒碲酸盐玻璃光纤
,
信号增益
,
速率-传输方程
屈卫清
,
周灵
,
陈芬
,
周亚训
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2008.03.022
建立了一个数值模拟碲酸盐掺铒玻璃光纤放大器(EDTFA)瞬态响应的理论模型,理论上研究分析了低频方波脉冲输入信号经过EDTFA后的瞬态输出响应.研究结果显示,对于输入信号功率的跃变, EDTFA存在着一个快速的瞬态响应过程,响应时间小于报道的硅基掺铒光纤放大器(EDFA),说明EDTFA适合于泵浦调制及全光纤开关方面的应用场合.通过对双通道信号传输情形下关闭一个信道后另一信道输出功率瞬态响应的研究,揭示了适时调节泵浦功率快速稳定剩余信道输出功率的可行性.
关键词:
光通信
,
瞬态响应
,
有限差分法
,
碲基掺铒光纤放大器
