Er/Yb共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的设计与制作研究

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该文在忽略放大自发辐射(ASE)和激发态吸收(ESA)的情况下,用重叠积分的方法研究了Er<3+>/Yb<3+>共掺磷酸盐玻璃光波导放大器(EYCDWAS)的速率方程.详细讨论了Er<3+>离子浓度、Er<3+>/Yb<3+>的横向掺杂浓度分布之间的重叠对放大器增益特性的影响,并与掺钌磷酸盐玻璃光波导放大器(EDWAS)进行了比较.数值计算结果表明,由于Yb<3+>离子的溟化作用,EYCDWAS的增益和泵浦效率明显高于EDWAS.制作高增益和超短长度(厘米量级)的Er<3+>/Yb<3+>共掺磷酸盐玻璃波导放大器是可能的.用离子交换的方法在Er<3+>/Yb<3+>共掺磷酸盐玻璃(LGS-L)基质上制作出了平面波导,用光刻技术制作出了沟道波导;利用m线技术得到了632.8nm波长的激光在离子交换平面光波导中传播的模折射率;分别得到了632.8nm波长,650nm波长,1550nm波长的光通过离子交换沟道波导后的近场图.实验表明,当632.8nm波长的光在波导中存在3个模式时,1550nm波长的光在波导中单模传播.根据实验测得的模折射率,用反WKB方法求出了离子交换平面波导中折射率的横向分布,并和折射率分布的余误差函数进行了比较,两者符合较好.
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