Er～(3+)Yb～(3+)共掺磷酸盐高增益光波导的制作技术研究

• 作 者: 李长红
• 出 处: 电子科技大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃 光波导放大器 离子交换 电场辅助离子交换 银膜离子交换

随着光通信技术的迅速发展,光通信用光波导放大器以其增益高,体积小,结构紧凑,便于集成,成本低的优势,其研究受到人们的广泛关注。本论文主要围绕Er³⁺/Yb³⁺共掺磷酸盐玻璃高性能有源光波导的制作,结合实验室现有条件进行了如下工作: 从玻璃结构和离子交换出发,论述热离子交换和电场辅助离子交换形成光波导理论,并通过扩散方程研究了两种离子交换法折射率的分布特点,并在实验中得到了验证。对热离子交换和电场辅助离子交换两种方法制备波导的典型折射率分布进行数值计算,比较各自对传输光场的分布的限制情况,分析得出电场辅助离子交换制备有源光波导对光场限制更好,增益特性更高。经过反复实验,比较不同熔盐浓度和交换温度对形成波导质量的影响,优化出制备质量好的波导的熔盐配方和温度控制。本文设计了一套切实可行的电场辅助离子交换实验方案,可以比较好的完成实验。成功制备了Er³⁺/Yb³⁺共掺磷酸盐平板光波导,沟道波导和掩埋波导。通过理论分析发现,Ag 膜离子交换技术可以制备出性质优良的光波导,特别适于制作有源光波导。本文设计了比较切实可行的银膜离子交换制备有源光波导的工艺过程,并作了实验上的初步探讨。