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铝硅酸铋掺杂光纤中BAC-AL的光谱性能

发布:guangxuedaren    |    2019-01-28 20:28    阅读:357
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在过去的十年中,人们对掺铋光纤(bismuth, Bi)进行了广泛的研究,开发了1100-1800nm范围的光纤放大器、连续激光器(continuous-wave, CW)和超荧光光源等超宽带光学器件。这种独特的超宽带性能得益于玻璃基体中与多种共掺杂剂相关的Bi活性中心(BACs)的存在,包括铝(BAC-AL、磷(BAC-P)、硅(BAC-Si)和锗(BAC-Ge)。在这些BACs中,研究人员对BAC-Si和BAC-Ge的光谱特性进行了深入研究,并通过一系列光学实验构建了它们的能级。
       更令人鼓舞的是,近年来,通过对光漂白效应的基础研究,对近红外(NIR)发射BACs的性质有了很大的了解。来自新威尔士大学、深圳大学以及武汉理工大学的研究人员系统地研究了在不同泵浦功率和工作温度下,710 ~ 990 nm泵浦波长内双掺杂铝硅酸盐光纤的近红外发光特性。研究人员发现1120nm和1300nm附近存在两个峰值发射带,这被认为与两个不同的铝相关铋活性中心(BAC-AL1和BAC-AL2)有关;研究发现,在790-850 nm的光谱范围内,在较低的温度下,BAC-AL2的激发效率更高。据目前所知,这是第一次确定了BAC-AL两个子带。另外,研究人员还研究了830nm泵浦下热退火对BACs发光的影响。与BAC-Si的淬火相比,在500°C加温和之后的冷却中BAC-Al1的发光强度提高了1.5倍。实验结果表明,通过调节激发波长和工作温度,可以有效地将发射波长范围有效调整到1100-1400 nm的范围。

图(a)连续激发波长为300 k和77 k的发光测量原理图;图(b) 830 nm泵浦热处理后的后向发光测量实验装置

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