Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân chia quang Y hoạt động doped Er3+/Yb3+ được thực hiện bởi các kênh sóng khuếch tán với trao đổi ion Ag+—Na+
Tóm tắt
Chúng tôi đã báo cáo về các kênh sóng hoạt động, được hình thành trong các loại thủy tinh silicat mới, được dop bằng các nguyên tố đất hiếm, và Zn đã được nghiên cứu. Thủy tinh silicat GZ4 với hàm lượng Er3+ và Yb3+ đã được khảo sát, và tỷ lệ dop tốt nhất đã được ước tính dựa trên các đặc tính phát quang. Thành phần của các mẫu thủy tinh (GZ4) với hàm lượng 0.25 mol.% Er2O3 và 5.0 mol.% Yb2O3 và 12.0 mol.% đến 18.0 mol.% ZnO đã được tối ưu hóa. Thủy tinh này được đánh giá là vật liệu phù hợp nhất cho các bộ khuếch đại tích hợp trong băng tần viễn thông 1 530–1 565 nm. Các mẫu khác đã được chuẩn bị với các kênh sóng hoạt động và bộ chia quang phẳng hoạt động Y với tỷ lệ phân chia 1 × 2 thông qua trao đổi ion hai bước Na+ ↔ Ag+. Các hồ sơ khuếch tán của các mẫu đã được tạo ra được phân tích bởi kính hiển vi EMA và so sánh với các kết quả đo phân bố trường chế độ gần. Sau đó, các đặc tính khuếch đại của các cấu trúc được thiết kế đã được nghiên cứu, và độ khuếch đại phân biệt từ 1.2 đến 1.6 dB (0.48 đến 0.64 dB/cm) đã được đạt được bằng cách bơm công suất 200 mW ở 980 nm.
Từ khóa
#thủy tinh silicat #kênh sóng #đất hiếm #khuếch đại tích hợp #trao đổi ionTài liệu tham khảo
Barkman, O., Jerabek, V., Prajzler, V.: Optical Splitters Based on Self-Imaging Effect in Multi-Mode Waveguide Made by Ion Exchange in Glass. Radioengineering 18(1), 352–356 (2009)
Bucci, D., Grelin, J., Ghibaudo, E., Broquin, J.-E.: Realization of a 980-nm/1550-nm pump-signal (de)multiplexer made by ion exchange on glass using a segmented asymetric Y-junction. IEEE Photon. Technol. Lett. 19(9), 698–700 (2007)
Cantelar, E., Nevado, R., Lifante, G., Cusso, F.: Modelling of optical amplification in Er/Yb Co-doped LiNbO3 Waveguides. Opt. Quantum Electron. 32, 819–827 (2000)
Cui, S., Chen, G.: Enhanced up-conversion luminescence and optical thermometry characteristics of Er3+/Yb3+ co-doped Sr10(PO4)6O transparent glass-ceramics. J. Am. Ceram. Soc. 103(12), 6932–6940 (2020). https://doi.org/10.1111/jace.17418
Huang, W., Syms, R.R.A., Yeatman, E.M.: Fiber device-fiber gain from a sol-gel erbium-doped waveguide amplifier. IEEE Photonics Technol. Lett. 14(7), 959–961 (2002)
Hui, R., O’Sullivan, M.: Fiber Optic Measurement Techniques, Academic Press, Elsevier, Amsterdam (2008). ISBN 9780080920436
Jagerska, J., Ondracek, F., Salavcova, L., Mika, M., Spirkova, J., Ctyroky, J.: Er–Yb waveguide amplifiers in novel silicate glasses, presented at the 13th Eur. Conf. Integrated Optics ECIO, Copenhagen, Apr. 25–27, paper ThG14 (2007)
Junhao Xing, F.: Shang, Guohua Chen, Upconversion luminescence of Yb3+/Er3+ co-doped NaSrPO4 glass ceramic for optical thermometry. Ceram. Int. 47, 8330–8337 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.11.195
Kik, P.G., Polman, A.: Erbium doped optical waveguide amplifiers on silicon. MRS Bull. 23(4), 48–54 (1998)
Malinsky, P., Mackova, A., Bocan, J., Svecova, B., Nekvindova P.: Au implantation into various types of silicate glasses. Nucl. Instr. Methods B 267(8-9), 1575–1578 (2009). https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.01.161
Mares, D., Jerabek, V.: Polymer waveguide Bragg gratings made by laser patterning technique. Opt. Quantum. Electron. 48(2) (2016). https://doi.org/10.1007/s11082-016-0438-9
Mika, M., Kolek, O., Spirkova, J., Capek, P., Berneschi, S., Brenci, M., Conti, G.N., Pelli, S., Sebastiani, S., Righini, G.C.: The effect of Ca2+, Mg2+, and Zn2+ on optical properties of Er doped silicate glass. Proc. SPIE 5723, 63–70 (2005)
Ondracek, F., Salavcova, L., Mika, M., Lahodny, F., Slavik, R., Spirkova, J., Ctyroky, J.: Fabrication and characterization of channel optical waveguides in Er–Yb-doped silicate glasses. Opt. Mater. (2007). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2006.12.004
Ondracek, F., Jagerska, J., Salavcova, L., Mika, M., Spirkova, J., Ctyroky, J.: Er–Yb waveguide amplifiers in novel silicate glasses. J. Quantum Electron. 44, 536–541 (2008)
Polman, A.: Erbium implanted thin film photonic materials. J. Appl. Phys. 82(1), 1–39 (1997)
Righini, G.C., Pelli, S., Ferrari, M.: Er-doped silica-based waveguides prepared by different techniques: RF-sputtering, sol-gel and ion exchange. Opt. Quantum Electron. 34, 1151–1166 (2002)
Salavcova, L., Svecova, B., Janakova, S., Kolek, O., Mika, M., Spirkova, J., Langrova, A.: Planar optical waveguides in newly developed Er: silicate glasses: a comparative study of K+ and Ag+ ion exchange. Ceram Silik 49, 53–57 (2005)
Stanek, S.: Development of erbium-ytterbium silicate glass for planar optical waveguide amplifier design, PhD thesis, The University of Chemistry and Technology. Prague, 62–64 (2018)
Stanek, S., Nekvindova, P., Svecova, B., Vytykacova, S., Mika, M., Oswald, J., Barkman, O., Spirkova, J.: The influence of silver ion exchange on the luminescence properties of Er-Yb silicate glasses. Opt. Mater. 72, 183–189 (2017). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2017.05.053
Volf, M.B.: Chemie skla. SNTL Praha (1978)
Vytykacova, S., Stanek, S., Svecova, B., Mika, M., Oswald, J., Mackova, A., Malinsky, P., Böttger, R., Yatskiv, R., Nekvindova, P.: The effect of zinc content on the enhancement Er–Yb luminescence properties in the silicate glass matrix. Ceram. Silik. Open Access J. 62, 188–193 (2018)
Yan, Y.C., Faber, A.J., De Waal, H., Kik, P.G., Polman, A.: Erbium doped phosphate glass waveguide on silicon with 4.1 dB/cm gain at 1535 nm. Appl. Phys. Lett. 71, 2922–2294 (1997)
Zigang, Z., Duan, X.: Integrated waveguide splitter fabricated by Cs + -Na + ion-exchange. Opt. Commun. 266(1), 129–131 (2006)