大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸容量提出了更高的要求。超寬帶通信網(wǎng)絡(luò)成為信息時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施,以及國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),據(jù)此我國提出了“寬帶中國戰(zhàn)略”。在超寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中,光作為信息傳輸?shù)闹饕d體,其信息傳輸容量取決于光纖放大器的增益帶寬。目前商用的Er³⁺離子摻雜光纖放大器,受稀土離子窄帶發(fā)光特性的影響僅能提供35 nm的增益帶寬,成為制約超寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i�；诰哂斜菊鲗拵Оl(fā)光離子摻雜的光纖放大器以及基于非線性效應(yīng)的光纖拉曼放大器被認(rèn)為是最有潛力實(shí)現(xiàn)超寬帶光放大的器件。目前受限于可選擇的增益介質(zhì)種類少和增益性能差,阻礙了其進(jìn)一步應(yīng)用。本論文針對(duì)光纖放大器增益介質(zhì)存在的問題,從材料學(xué)角度入手,以結(jié)構(gòu)研究-性能調(diào)控-光纖制備為主要研究路線開展了以下工作�；诙嘟M分過渡金屬氧化物玻璃體系,利用該玻璃非均勻結(jié)構(gòu)調(diào)控析出的微晶相,以及引入高極化率拉曼活性單元并結(jié)合析晶過程提高拉曼增益性能,實(shí)現(xiàn)了增益介質(zhì)的超寬帶可調(diào)控近紅外發(fā)光特性以及增益平坦的寬帶高增益拉曼特性,通過熔融纖芯法制備了多組分過渡金屬氧化物玻璃光纖。具體的研究內(nèi)容和...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 寬帶光纖通信
    1.3 超寬帶光纖放大器用增益材料
        1.3.1 摻雜型增益介質(zhì)概述
        1.3.2 稀土離子摻雜增益介質(zhì)
        1.3.3 過渡金屬離子摻雜增益介質(zhì)
            1.3.3.1 過渡金屬離子寬帶發(fā)光機(jī)理
            1.3.3.2 過渡金屬離子摻雜微晶玻璃基質(zhì)
            1.3.3.3 過渡金屬離子摻雜增益介質(zhì)寬帶發(fā)光的研究進(jìn)展
        1.3.4 其他寬帶發(fā)光中心
        1.3.5 高增益寬帶拉曼增益介質(zhì)
            1.3.5.1 受激拉曼散射原理
            1.3.5.2 光纖中的受激拉曼效應(yīng)
            1.3.5.3 高增益寬帶拉曼增益基質(zhì)的相關(guān)研究
    1.4 本課題的來源、研究意義及研究的主要內(nèi)容
        1.4.1 課題的來源
        1.4.2 本課題研究的目的和意義
        1.4.3 本課題主要研究思路
        1.4.4 本課題具體研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)研究方法
    2.1 使用的原材料試劑和純度
    2.2 樣品制備方法
        2.2.1 玻璃樣品制備方法
        2.2.2 光纖制備方法
    2.3 材料測試表征方法和設(shè)備
        2.3.1 X射線衍射(XRD,X-RayDiffraction)
        2.3.2 拉曼光譜(RamanSpectra)
        2.3.3 差熱分析(DTA,DifferentialThermalAnalysis)
        2.3.4 吸收透射光譜(AbsorptionSpectra)
        2.3.5 X射線吸收譜精細(xì)結(jié)構(gòu)(XAFS,X-RayAbsorptionFinestructure)
        2.3.6 小角X射線散射(SAXS,SmallAngleX-RayScattering)
        2.3.7 熒光光譜和熒光衰減曲線(FluorescenceSpectra)
        2.3.8 掃描電子顯微鏡(SEM,ScanningElectronMicroscopy)
        2.3.9 透射電子顯微鏡(TEM,TransmittanceElectronMicroscopy)
第三章 多組分過渡金屬氧化物玻璃的結(jié)構(gòu)研究
    3.1 引言
    3.2 多組分鉭硅酸鹽玻璃組分的設(shè)計(jì)
    3.3 多組分鉭硅酸鹽玻璃樣品的制備
    3.4 多組分鉭硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)的分子動(dòng)力學(xué)分析
    3.5 多組分鉭硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)的HAADF-STEM分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 多組分過渡金屬氧化物玻璃的多相調(diào)控及寬帶發(fā)光
    4.1 引言
    4.2 多組分過渡金屬氧化物微晶玻璃樣品的制備及表征方法
    4.3 多組分過渡金屬氧化物玻璃的多相析晶
    4.4 多組分過渡金屬氧化物微晶玻璃的發(fā)光調(diào)控
    4.5 本章小結(jié)
第五章 多組分過渡金屬氧化物玻璃的相變過程調(diào)控及寬帶發(fā)光
    5.1 引言
    5.2 多組分鉭硅酸鹽玻璃及微晶玻璃樣品的制備及表征方法
    5.3 多組分鉭硅酸鹽玻璃的可控析晶
    5.4 多組分鉭硅酸鹽玻璃微晶相的調(diào)控及寬帶發(fā)光
    5.5 本章小結(jié)
第六章 多組分過渡金屬氧化物玻璃的寬帶拉曼響應(yīng)研究
    6.1 引言
    6.2 多組分過渡金屬氧化物玻璃組分的設(shè)計(jì)
    6.3 多組分鈮鍺酸鹽玻璃及微晶玻璃樣品的制備及表征方法
    6.4 多組分鈮鍺酸鹽玻璃的拉曼響應(yīng)研究
    6.5 多組分鈮鍺酸鹽微晶玻璃的寬帶拉曼響應(yīng)研究
    6.6 本章小結(jié)
第七章 多組分過渡金屬氧化物玻璃的光纖研究及空間選擇性分相制備微通道
    7.1 多組分過渡金屬氧化物玻璃的光纖研究
        7.1.1 引言
        7.1.2 多組分過渡金屬氧化物玻璃光纖的制備過程及表征方法
        7.1.3 多組分過渡金屬氧化物微晶玻璃光纖的結(jié)構(gòu)與性能分析
    7.2 空間選擇性分相制備微通道
        7.2.1 引言
        7.2.2 空間選擇性誘導(dǎo)玻璃分相及微通道的制備
    7.3 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3770632