摻鉺聚合物狹縫波導(dǎo)放大器的增益特性研究(英文)
本文關(guān)鍵詞:摻鉺聚合物狹縫波導(dǎo)放大器的增益特性研究(英文) 出處:《發(fā)光學(xué)報(bào)》2017年02期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 波導(dǎo)放大器 狹縫波導(dǎo) 光電子器件
【摘要】:設(shè)計(jì)了一種高濃度稀土鉺摻雜聚合物填充硅狹縫結(jié)構(gòu)的平面光波導(dǎo)放大器(工作波長(zhǎng)1 550 nm,泵浦波長(zhǎng)1 480 nm),能夠在低泵浦下獲得高增益,可以應(yīng)用于硅基光互聯(lián)的損耗補(bǔ)償。通過(guò)掃描電鏡照片觀察發(fā)現(xiàn),合成的鉺摻雜聚合物材料具有良好的納米狹縫填充能力?紤]鉺離子的合作上轉(zhuǎn)換和激發(fā)態(tài)吸收,利用鉺離子四能級(jí)躍遷模型,建立原子速率方程和光功率傳輸方程,數(shù)值仿真分析了聚合物光學(xué)性質(zhì)、狹縫波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)及信號(hào)光泵浦光功率等放大器增益特性的影響因素。這種具有納米截面尺寸的光波導(dǎo)放大器,獲得4.5 d B的信號(hào)光相對(duì)增益僅需要1.5 m W的泵浦光,展現(xiàn)了良好的集成光學(xué)應(yīng)用前景。為了進(jìn)一步提高增益,引入了多層狹縫結(jié)構(gòu),四層狹縫波導(dǎo)的重疊積分因子比一層狹縫的高42%。
[Abstract]:A planar optical waveguide amplifier with high concentration of rare earth erbium doped polymer filled with silicon slit structure is designed. The operating wavelength is 1 550 nm and the pump wavelength is 1 480 nm. It can obtain high gain under low pump and can be used to compensate the loss of silicon based optical interconnection. The synthesized erbium-doped polymer materials have good nano-slit filling ability. Considering the cooperative up-conversion and excited state absorption of erbium ions, the four-level transition model of erbium ions is used. The atomic rate equation and optical power transmission equation are established and the optical properties of the polymer are numerically simulated. The structure parameters of slit waveguide and the influence factors of gain characteristics of the amplifier, such as signal optical pump power, this kind of optical waveguide amplifier with nanometer cross section size. The relative gain of 4.5 dB signal requires only 1.5 MW pump light, which shows a good prospect of integrated optical application. In order to further improve the gain, a multi-layer slit structure is introduced. The overlapping integral factor of the four-layer slit waveguide is 42 times higher than that of one slit.
【作者單位】: 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院廣東省微納光機(jī)電工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室光電子器件與系統(tǒng)教育部/廣東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院集成光電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)吉林省光通信用聚合物波導(dǎo)器件工程實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(11274247,11574218,11504243,61475061) 廣東省自然科學(xué)基金(2016A030313042,2015A030310400)資助項(xiàng)目~~
【分類號(hào)】:TN722
【正文快照】: lasers,modulators,el ave been devot-active materi-without pol80 nm slot espectively.Th Properties for Slot Waveg rrespondingFu 1 Introduction Silicon-based on-chip optoelectronic devices,with advantages of high speed,large bandwidth,and compatibi
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