一種新型摻鉺碲酸鹽玻璃的研究
本文關(guān)鍵詞:一種新型摻鉺碲酸鹽玻璃的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展追求更大的容量、更遠(yuǎn)的距離。而在光纖通信中光放大器其主要作用在于中繼放大,放大器的性能一定程度上決定了整個(gè)通信系統(tǒng)的性能。通過(guò)光放大器中工作物質(zhì)的增益帶寬和發(fā)射截面,可以粗略判斷光纖通信系統(tǒng)的優(yōu)劣。被廣泛運(yùn)用的光放大器中EDFA具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),其在1550nm位置附近有較大的增益帶寬,這是光纖的最低損耗窗口,基于EDFA與WDM甚至DWDM技術(shù)的全光網(wǎng)絡(luò)成為研究發(fā)展的方向。隨著信息處理、遠(yuǎn)距離(海底)通信、彩色顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)的迅猛發(fā)展,亟需高效率、高性能的可見(jiàn)光波長(zhǎng)激光光源,尤其是綠光波段激光。而稀土離子具有豐富的能級(jí)結(jié)構(gòu),容易實(shí)現(xiàn)較高效率的上轉(zhuǎn)換發(fā)光,特別是Er3+在980nm激光激發(fā)下可發(fā)出綠光,因此摻鉺的新體系玻璃是目前上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究熱點(diǎn)本論文首先介紹了光纖通信的背景,光放大器的相關(guān)原理、種類以及上轉(zhuǎn)換發(fā)光原理、類型,明確了本論文的研究方向。接著介紹了本論文研究的一種新型碲酸鹽玻璃NZMT的制備、表征方法。通過(guò)對(duì)新型摻鉺碲酸鹽玻璃的表征,運(yùn)用Judd-Ofelt理論及McCumber理論計(jì)算得到了玻璃樣品的J-O譜線強(qiáng)度參數(shù)、能級(jí)輻射壽命、熒光分支比、發(fā)射躍遷截面等重要指標(biāo)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的定性定量分析,以及跟已有研究中的其他幾種摻鉺光纖玻璃的性能對(duì)比,證明本研究中的新體系摻鉺碲酸鹽玻璃具有良好的性能,以運(yùn)用于光纖通信系統(tǒng)中的光放大器。通過(guò)對(duì)比NZMT玻璃和NZT玻璃的拉曼光譜,得知理論上有較大的最大聲子能量的NZMT玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率相對(duì)較低。對(duì)比摻雜相同濃度稀土離子的NZMT和NZT玻璃在980nm激光激發(fā)下的上轉(zhuǎn)換發(fā)光光譜,并分析其上轉(zhuǎn)換機(jī)制,接著對(duì)比摻雜不同濃度稀土離子NZMT玻璃的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度,綜上證明摻鉺的新型碲酸鹽體系玻璃具有良好的上轉(zhuǎn)換綠光發(fā)射特性,可作為上轉(zhuǎn)換激光器工作物質(zhì),運(yùn)用于信息存儲(chǔ)、彩色顯示等方面。
【關(guān)鍵詞】:稀土摻雜 光放大器 碲酸鹽玻璃 上轉(zhuǎn)換發(fā)光
【學(xué)位授予單位】:云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TQ171.7;TN929.11
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第1章 緒論8-17
- 1.1 光纖放大器的研究背景8-13
- 1.1.1 光纖放大器的發(fā)展9-10
- 1.1.2 碲酸鹽玻璃的研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究背景13-15
- 1.2.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的發(fā)展歷史13-14
- 1.2.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容、目的及意義15-17
- 第2章 光放大器及上轉(zhuǎn)換發(fā)光的基本理論17-33
- 2.1 光放大器的基本理論17-29
- 2.1.1 光放大器的種類18-19
- 2.1.2 EDFA的工作原理19-22
- 2.1.3 EDFA的基本組成22-24
- 2.1.4 EDFA的主要特性24-27
- 2.1.5 EDFA在光纖通信中的應(yīng)用27-29
- 2.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的基本理論29-33
- 2.2.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光的分類29-32
- 2.2.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的應(yīng)用32-33
- 第3章 稀土摻雜碲酸鹽玻璃的制備和表征33-43
- 3.1 碲酸鹽玻璃的制備33-38
- 3.1.1 原料33-34
- 3.1.2 儀器設(shè)備34-35
- 3.1.3 制備方法35-37
- 3.1.4 外觀37-38
- 3.2 測(cè)試表征的項(xiàng)目與方法38-43
- 3.2.1 樣品厚度測(cè)量38
- 3.2.2 樣品密度測(cè)量38-39
- 3.2.3 樣品離子摻雜濃度的計(jì)算39
- 3.2.4 樣品折射率測(cè)量39-40
- 3.2.5 吸收光譜40
- 3.2.6 光致發(fā)光譜40-41
- 3.2.7 熒光光譜41-42
- 3.2.8 拉曼光譜42-43
- 第4章 結(jié)果、計(jì)算與討論43-59
- 4.1 物理性質(zhì)測(cè)試結(jié)果43
- 4.2 光譜性質(zhì)測(cè)試結(jié)果43-46
- 4.2.1 吸收光譜43-44
- 4.2.2 發(fā)射光譜44-45
- 4.2.3 拉曼光譜45-46
- 4.3 有關(guān)數(shù)據(jù)的討論及計(jì)算46-59
- 4.3.1 有關(guān)增益性質(zhì)的討論及計(jì)算46-55
- 4.3.2 有關(guān)上轉(zhuǎn)換性能的討論分析55-59
- 第5章 結(jié)論59-60
- 參考文獻(xiàn)60-63
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果63-64
- 致謝64
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本文編號(hào):350992
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