宁波大学高等技术研究院, 红外材料与器件实验室, 浙江 宁波 315211
使用磁控溅射制备了掺铒氧化铝薄膜, 对薄膜进行了退火处理, 测量薄膜的折射率和X射线衍射图谱, 发现薄膜在600 ℃的退火温度下呈非晶态, 在1.5 μm处的折射率为1.67左右。模拟模场分布, 获得光与掺铒层之间相互作用最大的波导结构参数, 并进一步优化制备条件, 实现侧壁光滑的低损耗掺铒氧化铝脊型波导。在1.31 μm的波长下, 2 μm宽度的氧化铝脊型波导的损耗为1.6 dB/cm, 和使用超快激光灼烧的方法所制备出的损耗为3.8 dB/cm氧化铝脊型波导相比, 损耗大为降低。结果表明, 掺铒氧化铝波导在平面集成波导放大器应用方面极具潜力。
氧化铝薄膜 射频溅射 紫外光刻 脊型波导 干法刻蚀 Al2O3 film RF sputtering ultraviolet lithography ridge waveguide dry etching
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Infrared Material and Devices, Research Institute of Advanced Technologies, Ningbo University, Ningbo315211, China
2 Key Laboratory of Photoelectric Detection Materials and Devices of Zhejiang Province, Ningbo315211, China
3 Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Ningbo University, Ningbo315211, China
We report on the investigation of intermode beating mode-locked (IBML) pulse generation in a simple all-fiber Tm$^{3+}$-doped double clad fiber laser (TDFL). This IBML TDFL is implemented by matching longitudinal-mode frequency between 793 nm laser and TDFL without extra mode locker. The central wavelength of ${\sim}1983~\text{nm}$, the fundamental pulse frequency of ${\sim}9.6~\text{MHz}$ and the signal-to-noise ratio (SNR) of ${>}50~\text{dB}$ are achieved in this IBML TDFL. With laser cavity optimization, the IBML TDFL can finally generate an average output power of 1.03 W with corresponding pulse energy of ${\sim}107~\text{nJ}$. These results can provide an easily accessible way to develop compact large-energy, high-power TDFLs.
average output power intermode beating mode-locking Tm3+ -doped double clad fiber laser pulse energy High Power Laser Science and Engineering
2019, 7(4): 04000e65
1 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
2 Centre for Ultrahigh-Bandwidth Devices for Optical Systems (CUDOS), Laser Physics Centre, Research School of Physics and Engineering, Australian National University, Canberra, ACT 2600, Australia
3 CREOL, The College of Optics & Photonics, University of Central Florida, Orlando, Florida 32816, USA
通过引入特征温度与硫系玻璃相匹配的高性能热塑性聚合物聚酰亚胺(PEI)作为光纤包层，结合复丝工艺制备了像素数为900的As2S3/PEI光纤传像束，表征了光纤的损耗、光纤束的断丝率、分辨率和串扰率。As2S3/PEI光纤在2~6 μm 波段传输性能优异，背景损耗约为0.5 dB/m，在S-H 杂质对应的4.0 μm 波长的峰值损耗为3.5 dB/m。单丝直径为80 μm、像素数为900的光纤束的断丝率为1%，分辨率为7 line/mm，串扰率为1%，通过此传像束得到了清晰的电烙铁红外图像。而且，将PEI溶于二甲基乙酰胺(DMAC) 后使光纤束表现出很好的柔性。采用这种类似“酸溶玻璃”的可溶于特定溶剂的热塑性聚合物，作为过渡介质，结合复丝工艺有望制备出柔性高分辨率硫系玻璃光纤传像束。
光纤光学 光纤传像束 硫系玻璃 分辨率 红外成像
1 宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室, 浙江 宁波 315211
2 国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
3 澳大利亚国立大学物理与工程学院激光物理中心, 堪培拉 ACT0200
4 美国中佛罗里达大学光学与光电子学院, 佛罗里达 奥兰多 32816
硫系玻璃具有极宽的红外透射范围、极高的线性和非线性折射率。近年来，硫系玻璃光纤由于其红外超连续(SC)谱在传感、安全与**方面的潜在应用价值，引起了极大的关注。回顾了硫系玻璃光纤中产生SC 谱的研究历程，包括硫系微结构光纤SC 谱输出、硫系拉锥光纤SC 谱输出以及硫系光纤结构设计，指出了研究中存在的问题，并对其发展前景进行了展望。
非线性光学 硫系玻璃光纤 红外超连续谱 微结构光纤 拉锥光纤 激光与光电子学进展
2015, 52(3): 030001
1 北京工业大学应用数理学院, 北京 100124
2 澳大利亚国立大学激光物理中心光学超宽带器件中心, 堪培拉 ACT2600
采用热蒸镀法，制备12种不同化学计量配比的GexAsySe100-x-y硫系非晶玻璃薄膜，利用中心波长为656 nm的光辐照，系统探讨了Ge-As-Se硫系玻璃薄膜的光稳定性和光致效应机理，分析了辐射光通量与折射率和能隙宽度的伸展指数函数关系。实验表明多数薄膜有明显的光致漂白或光致暗化效应，平均配位数在2.45~2.50范围内的薄膜，光辐照前后能量带隙和折射率几乎没有变化，证明了特定化学配比的红外硫卤玻璃薄膜具有很好的光稳定性，在全光通信光学器件中有很好的应用前景。
薄膜 红外硫系非晶薄膜 GexAsySe100-x-y硫卤玻璃 光致漂白 光致暗化 平均配位数 光学学报
2013, 33(s1): s116002
1 北京工业大学应用数理学院, 北京 100124
2 澳大利亚国立大学激光物理中心, 澳大利亚 ACT0200
本文基于脉冲激光沉积(PLD)方法, 利用光谱物理GCR-170型脉冲激光器Nd∶YAG的三次谐波, 实验上完成了在Al2O3(0001)基片上生长了ZnO薄膜。利用原子力显微镜(AFM)、光致发光(PL)谱和光学透射谱对不同基片温度下沉积的ZnO薄膜的表面形貌和光学特性进行研究。结果表明,沉积时的基片温度对ZnO薄膜的结构和特性有显著影响。在基片温度为500 ℃时沉积的ZnO薄膜结构致密均匀, 并表现出很强的紫外发射。通过紫外-可见透射光谱的测量, 讨论了沉积时的基片温度对ZnO薄膜光学透射率的影响。
材料 ZnO薄膜 脉冲激光沉积 表面形貌 光致发光 透射光谱
