掺铒铋磷酸盐玻璃的研究

摘要

针对现代光纤通信对光纤放大器材料带宽的要求，我们设计了一种新型放大器玻璃材料。 探索了掺铒铋磷酸盐玻璃的形成范围，并做了Er/Yb 双掺和Er-Yb-Tm和Er-Yb-Nd三掺的实验，分析了影响掺铒铋磷酸盐玻璃带宽的因素；测试了吸收光谱和荧光光谱图；并根据测试结果用Judd-Ofelt理论和McCumber理论分析了这种材料的光谱性能和物理化学性能，探讨了影响Ω<,2>、Ω<,4>、Ω<,6>的因素。 根据以上的方案，我们制备了这种新型光放大器玻璃材料，并测得该材料的荧光半高宽为54nm，荧光寿命达到了8ms，折射率为1.5644，膨胀系数为55.393×10<'-7>。结果表明该材料是一种价格低廉，物理化学性能优异，带宽性能良好的光放大器材料。

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第一章绪论

§1.1掺铒光纤放大器发展现状

§1.2光波导放大器的最新进展

§1.3目前存在的主要问题

§1.4本论文研究内容和工作

第二章基础理论

§2.1稀土元素简介

§2.2稀土离子在电介质固体中的光谱

§2.3铒离子的能量损耗机制

§2.4 Er3+发光的光谱展宽理论

§2.5三能级与四能级泵浦系统

§2.6 Judd-Ofelt理论

§2.7 McCumber理论

§2.8玻璃形成3T理论

第三章掺铒铋磷酸盐玻璃的制备

§3.1正交法对玻璃系统的选择

§3.2玻璃系统中各氧化物的选择

§3.3铒镱共掺铋磷酸盐玻璃的熔制工艺

§3.4铒镱共掺铋磷酸盐玻璃的熔制

§3.5材料性能测试

第四章结果与讨论

§4.1玻璃熔制性能与工艺的讨论

§4.2玻璃折射率的讨论

§4.3玻璃吸收光谱的讨论

§4.4玻璃荧光光谱的讨论

§4.5玻璃荧光寿命的讨论

§4.6玻璃热学性能的讨论

§4.7 McCumber理论分析

§4.8 Judd-Ofelt理论分析

结论

致谢

参考文献