本文關(guān)鍵詞：基于核殼結(jié)構(gòu)鉺鐿共摻納米晶的聚合物光波導(dǎo)放大器研究

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【摘要】：近年來,摻鉺光波導(dǎo)放大器(EDWA)因其結(jié)構(gòu)小型化、易于集成等優(yōu)勢(shì)成為光放大器領(lǐng)域里一個(gè)新的研究熱點(diǎn)�；谟袡C(jī)聚合物材料的EDWA具有適用于硅基集成、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在短距離光通信系統(tǒng)中有著重要的應(yīng)用前景。論文通過理論模擬對(duì)基于Na YF4:Er3+,Yb3+納米晶的摻雜型聚合物光波導(dǎo)放大器在1.55μm處的增益特性進(jìn)行了研究。通過分析納米晶的吸收光譜和熒光光譜,求解原子速率方程與光功率傳輸方程模擬分析了波導(dǎo)放大器在1.55μm波長(zhǎng)的增益特性。對(duì)基于Na YF4:Er3+,Yb3+納米晶的摻雜型聚合物光波導(dǎo)放大器進(jìn)行了制備及測(cè)試,當(dāng)980nm波長(zhǎng)的泵浦光功率為170m W且1550nm波長(zhǎng)的信號(hào)光功率為0.1m W時(shí),器件獲得了3.4d B/cm的相對(duì)增益。為了克服傳統(tǒng)的物理?yè)诫s方式中納米晶在聚合物基質(zhì)中容易發(fā)生團(tuán)聚、摻雜濃度低、器件穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn),論文中利用Na Lu F4:Er3+,Yb3+納米晶和具有核殼結(jié)構(gòu)的Na YF4/Na Lu F4:Er3+,Yb3+(核/殼)納米晶分別合成了鍵合型的Na Lu F4:Er3+,Yb3+NCs-PMMA納米復(fù)合材料和Na YF4/Na Lu F4:Er3+,Yb3+NCs-PMMA納米復(fù)合材料,并對(duì)納米晶的晶體結(jié)構(gòu)及近紅外發(fā)射特性進(jìn)行了表征。將上述兩種材料分別作為波導(dǎo)芯層材料,采用填充凹槽的方式制備了倒脊型結(jié)構(gòu)的聚合物光波導(dǎo)放大器。當(dāng)1530nm波長(zhǎng)的信號(hào)光功率為0.1m W,980nm波長(zhǎng)的泵浦光功率為160m W時(shí),基于Na Lu F4:Er3+,Yb3+NCs-PMMA和Na YF4/Na Lu F4:Er3+,Yb3+NCs-PMMA的波導(dǎo)放大器分別獲得了5.8d B/cm以及7.9d B/cm的相對(duì)增益。
【關(guān)鍵詞】：光波導(dǎo)放大器 聚合物 納米晶 NaYF_4/NaLuF_4:Er~(3+) Yb~(3+)NCs-PMMA納米復(fù)合材料
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN722;TN252
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 光波導(dǎo)放大器的產(chǎn)生9-10
• 1.2 摻鉺光波導(dǎo)放大器的分類10-13
• 1.2.1 無機(jī)摻鉺光波導(dǎo)放大器11-12
• 1.2.2 有機(jī)聚合物摻鉺光波導(dǎo)放大器12-13
• 1.3 有機(jī)聚合物摻鉺光波導(dǎo)放大器的研究進(jìn)展13-15
• 1.4 鉺鐿共摻氟化物納米晶在光波導(dǎo)放大器方向的應(yīng)用15-16
• 1.5 本論文的主要工作16-17
• 第2章 鉺鐿共摻光波導(dǎo)放大器理論基礎(chǔ)17-25
• 2.1 鉺、鐿離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)及躍遷特征17-18
• 2.2 鉺鐿共摻光波導(dǎo)放大器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理18-19
• 2.3 鉺鐿共摻系統(tǒng)的原子速率方程、光功率傳輸方程19-23
• 2.3.1 原子速率方程19-21
• 2.3.2 光功率傳輸方程21-23
• 2.4 Judd-Ofelt理論23-25
• 第3章 基于NaYF_4: Er~(3+),Yb~(3+)納米晶摻雜型聚合物的光波導(dǎo)放大器25-37
• 3.1 NaYF_4: Er~(3+),Yb~(3+)納米晶的制備25-26
• 3.2 增益特性的理論模擬及討論26-31
• 3.3 NaYF_4: Er~(3+),Yb~(3+)納米晶摻雜型聚合物光波導(dǎo)放大器的制備31-33
• 3.4 NaYF_4: Er~(3+), Yb~(3+)納米晶摻雜型聚合物波導(dǎo)放大器的性能測(cè)試33-37
• 第4章 基于氟化物納米晶鍵合型聚合物的光波導(dǎo)放大器37-49
• 4.1 NaLuF_4: Er~(3+), Yb~(3+) NCs- PMMA鍵合型聚合物光波導(dǎo)放大器37-43
• 4.1.1 NaLuF_4: Er~(3+), Yb~(3+) NCs-PMMA材料的合成與表征37-40
• 4.1.2 NaLuF_4: Er~(3+), Yb~(3+) NCs-PMMA鍵合型波導(dǎo)放大器的制備40-42
• 4.1.3 器件的性能測(cè)試42-43
• 4.2 NaYF_4/NaLuF_4: Er~(3+), Yb~(3+) NCs- PMMA鍵合型聚合物光波導(dǎo)放大器43-48
• 4.2.1 NaYF_4/NaLuF_4: Er~(3+), Yb~(3+) NCs-PMMA材料的合成與表征44-45
• 4.2.2 NaYF_4/NaLuF_4: Er~(3+), Yb~(3+) NCs-PMMA鍵合型波導(dǎo)放大器的制備45-46
• 4.2.3 器件的性能測(cè)試46-48
• 4.3 小結(jié)48-49
• 第5章 總結(jié)49-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文55-56
• 致謝56

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;光波導(dǎo)參數(shù)測(cè)試[J];中國(guó)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2007年01期

2 楊建義，江曉清，周偉勤，孫一翎，周強(qiáng)，王明華;金屬覆蓋型光波導(dǎo)極化器的分析和設(shè)計(jì)[J];光電子·激光;1996年06期

3 劉育梁,王啟明;硅基光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與器件[J];紅外與毫米波學(xué)報(bào);1996年01期

4 袁明權(quán),胡禮中;任意截面光波導(dǎo)的模式計(jì)算[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2001年04期

5 李廣波;龍文華;賈科淼;江曉清;王明華;王躍林;楊建義;;玻璃基硅光波導(dǎo)的研制[J];光學(xué)儀器;2005年06期

6 張夕飛;馬長(zhǎng)峰;;基于變量變換伽遼金法光波導(dǎo)半矢量分析[J];計(jì)算物理;2006年02期

7 徐建鋒;薄中陽(yáng);白劍;楊國(guó)光;;彎曲光波導(dǎo)模擬優(yōu)化研究[J];光電子·激光;2006年09期

8 張金令;劉永智;;摻釹激光材料制作光波導(dǎo)研究進(jìn)展[J];科技咨詢導(dǎo)報(bào);2007年30期

9 嚴(yán)朝軍;彭文標(biāo);萬均力;;脊型光波導(dǎo)偏振模場(chǎng)有限差分分析[J];陜西理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期

10 張金令;劉永智;張曉霞;;離子交換法制作摻釹玻璃光波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究[J];半導(dǎo)體光電;2008年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李廣波;龍文華;賈科淼;江曉清;王明華;王躍林;楊建義;;玻璃基硅光波導(dǎo)的研制[A];浙江省光學(xué)學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨新型光電技術(shù)青年論壇論文集[C];2005年

2 湯恒晟;李毅剛;段文濤;劉麗英;徐雷;;溶膠-凝膠法制備摻鉺光波導(dǎo)薄膜的研究[A];上海市激光學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

3 費(fèi)旭;萬瑩;崔占臣;;用于制作光波導(dǎo)器件的含氟光刻膠的合成與表征[A];2007年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2007年

4 費(fèi)旭;胡娟;崔占臣;;含氟聚酯型聚合物光波導(dǎo)材料的合成[A];2005年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2005年

5 沈浩;李新碗;葉愛倫;;光波微環(huán)形腔的耦合特性及其在光交換網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[A];2003'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2003年

6 萬瑩;費(fèi)旭;周金山;崔占臣;;用于制作光波導(dǎo)器件的新型高含氟光刻膠的合成與表征[A];2009年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2009年

7 冷月華;賈連希;胡挺;楊林;楊華軍;;亞微米SOI光波導(dǎo)的模式及偏振特性分析[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2009年

8 石邦任;武繼江;孔梅;劉支華;;退火質(zhì)子交換LiNbO_3光波導(dǎo)的模式解[A];全國(guó)第十一次光纖通信暨第十二屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（OFCIO’2003）論文集[C];2003年

9 解琪;許榮國(guó);范紀(jì)紅;楊冶平;楊照金;;Y型光波導(dǎo)分束比和插入損耗測(cè)量[A];第十二屆全國(guó)光學(xué)測(cè)試學(xué)術(shù)討論會(huì)論文（摘要集）[C];2008年

10 馮瑩;季家熔;鐘欽;林亞風(fēng);黃宗升;魏文儉;;光波導(dǎo)偏振消光比測(cè)試儀[A];第九屆全國(guó)光學(xué)測(cè)試學(xué)術(shù)討論會(huì)論文（摘要集）[C];2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張連;離子輻照光學(xué)晶體及硫系玻璃光波導(dǎo)制備及特性研究[D];山東大學(xué);2015年

2 賈曰辰;介電晶體通道光波導(dǎo)的制備及其激光與二次諧波產(chǎn)生[D];山東大學(xué);2015年

3 何小東;離子液體流體光波導(dǎo)的構(gòu)建及其傳輸特性與光操控研究[D];蘭州大學(xué);2015年

4 仝曉剛;硅基納米光波導(dǎo)諧振腔非線性光學(xué)特性及調(diào)控[D];中北大學(xué);2016年

5 李爽;加載型光波導(dǎo)和新型納米材料的制備與研究[D];山東大學(xué);2016年

6 程亞洲;基于載能離子束輻照技術(shù)制備的脊形晶體波導(dǎo)光學(xué)特性研究[D];山東大學(xué);2016年

7 賈傳磊;離子注入法與射頻濺射法制備光波導(dǎo)的研究[D];山東大學(xué);2006年

8 楊柳;基于強(qiáng)限制光波導(dǎo)的微環(huán)諧振器及其熱光特性研究[D];浙江大學(xué);2009年

9 金曦;氟化聚酰亞胺的合成、性能及其光波導(dǎo)制作工藝的研究[D];華中科技大學(xué);2009年

10 張阜文;新型超寬帶集成光波導(dǎo)無線接收的研究[D];電子科技大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 卜天容;基于光波導(dǎo)環(huán)腔結(jié)構(gòu)的生物傳感器研究[D];廣西大學(xué);2015年

2 張洪賓;周期非均勻波導(dǎo)的DtN映射算法[D];北京化工大學(xué);2015年

3 梁熙靜;金屬—介質(zhì)—金屬納米線表面等離子體光波導(dǎo)中電磁場(chǎng)模式傳輸特性研究[D];山西大學(xué);2015年

4 戈藝達(dá);含氟聚芳醚聚合物光波導(dǎo)的制備和性能研究[D];南昌大學(xué);2015年

5 任夫云;雜化聚硅氧烷光波導(dǎo)材料的合成及性能研究[D];大連理工大學(xué);2015年

6 黃暉;SOI脊形光波導(dǎo)1550 nm波長(zhǎng)單模條件分析[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

7 李儒健;新型微流控可調(diào)光波導(dǎo)功能器件的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

8 毛康;大功率高速光波導(dǎo)探測(cè)器的制作[D];電子科技大學(xué);2015年

9 姚佳;基于SOI的豌豆型光波導(dǎo)傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

10 張子欣;偏心并聯(lián)微環(huán)諧振器的輸出特性[D];黑龍江大學(xué);2015年

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