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1.55μm光纤放大器用掺Er3+碲酸盐玻璃光谱性能研究

Spectroscopic properties of Er3+ doped tellurite glass for 1.55 μm optical amplifier

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【作者】 陈鹤； 刘粤惠； 周跃芬； 姜中宏；

【Author】 CHEN He, LIU Yue-hui, ZHOU Yue-fen, JIANG Zhong-hong( Institute of Optical Communication Materials, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China; Key Laboratory of Specially Functional Materials and Advanced Manufacturing Technology (South China Univ. ofTech), Ministry of Education, Guangzhou 5109640, China; Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)

【机构】 华南理工大学光通信材料研究所；

【摘要】 制备了TeO2-BaO(LiO2Na2O)-La2O3掺铒碲酸盐玻璃系统,测量玻璃的密度、折射率和DSC曲线,以及玻璃的吸收光谱和荧光光谱.由测得的密度和折射率等参数,应用Judd-Ofelt理论和McCumber理论,计算出碲酸盐玻璃的各光学性能参数与受激发射截面.且从测得热稳定性能较好的TBLE3荧光发射谱图中得到该碲酸盐玻璃荧光半高宽(FWHM)为-60nm,σ(?)peak×FHWM值高达-600,明显大于掺铒硅酸盐玻璃和磷酸盐玻璃,表明该种碲酸盐玻璃是光纤发大器用的理想基质材料.

【Abstract】 Er3+ -doped TeO2-BaO (Li2O, Na2O)-La2O3 tellurite glasses system was prepared and their density, characteristic temperatures and optical properties were determined and investigated. For the TeO2-BaO-La2O3-Er2O3 system, composition with 10mol% BaO presented the highest thermal stability and good infrared transmittance. Intense and broad 1.53μm infrared fluorescence were observed under 977 nm diode laser excitation and the most full width at half-maximum (FWHM) is ~60nm. According to absorption spectrum, we calculated the optical parameters by means of Judd-Ofelt and McCumber theory such as the fluorescence lifetimes which are about 2.72~3.25ms and the maximum emission cross sections which are - 1.0 pm2 at 1.531μm. The σpeak×FWHM value of composition with 10mol% BaO for gain bandwidth is ~ 600 exceeding those in silicon and phosphate glasses. Our results indicated this kind of tellurite glasses could be used as an ideal host glass for optical amplifier.

【关键词】 碲酸盐玻璃； 光学材料； 掺Er3+玻璃； 光学放大器；
【Key words】 tellurite glasses； optical materials； Er3+-doped glasses； optical amplifier；
【基金】 广东省自然科学基金重点(013013)资助项目;广东省计划资助项目(2002B11604)
  • 【会议录名称】 第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ
  • 【会议名称】第五届中国功能材料及其应用学术会议
  • 【会议时间】2004-09
  • 【会议地点】中国北京·秦皇岛
  • 【分类号】TQ171
  • 【主办单位】国家仪表功能材料工程技术研究中心、国家“863”计划新材料领域专家委员会、中国仪器仪表学会仪表材料学会、中国金属学会、中国稀土学会、中国复合材料学会、中国有色金属学会、重庆仪表材料研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、钢铁研究总院、北京工业大学、燕山大学、山东大学、云南大学、上海交通大学、华中科技大学、天津大学、四川大学、湖南大学、大连理工大学、南京大学、清华大学、西南师范大学、北京科技大学、北京大学、厦门大学、中南大学、电子科技大学、重庆大学、福州大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、西安理工大学、北京交通大学、西北工业大学、苏州大学、东北大学、复旦大学、武汉理工大学、浙江大学、北京理工大学、北京航空航天大学、中国科技大学、西南交通大学、南开大学、《功能材料与器件学报》编辑部、《功能材料》编辑部
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