掺铋光纤的历史、发展和展望

摘要

掺铋光纤是近红外激光器和光纤放大器中的一种新的有前景的活性介质，在1150-1800nm的光谱区域有极大的应用价值。在铋掺杂的锗硅酸盐光纤中，铋离子的存在形式为Bi+和氧空位。对掺铋可调谐连续光纤激光器进行了大量研究，研究发现:在掺铋硅锗酸盐光纤激光器中，在GeOZ浓度较低的情况下，获得的光谱范围在1366-1507nm;在GeOz浓度较高的情况下，获得的光谱范围在1655-1775nm。研究获得了铋铒共掺的锗硅酸盐光纤放大器，光谱范围在1515-1575nm。但是，掺铋材料中还存在很多问题亟待解决。例如，如何在超低铋掺杂浓度下实现有效激光输出，秘离子近红外荧光中心的起源是什么，怎样去克服基质材料中高掺铋引起的离子团簇，等等。这就需要更多的基础研究来解决，以提高掺铋激光器和光纤放大器的效率，最终实现应用。