导读:本文包含了高浓度掺铒论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:关键词,光纤通信,掺铒光纤,McVD法
高浓度掺铒论文文献综述
刘志明[1]（2011）在《单模大模场直径高浓度掺铒光纤及相关器件的研制》一文中研究指出新型高浓度稀土掺杂光纤及其相关器件是下一代光网络和大功率光纤激光器的关键组成部件。本论文在国家重点基础研究规划(973)项目“面向光路交换网络的光纤器件理论与关键技术研究”和两项国家高技术研究发展计划(863)项目“新型光交换技术”和“一泵多纤光传输技术的研究”的共同支持下,围绕着单模大模场直径高浓度掺铒光纤及其相关器件进行了一系列深入的理论和实验研究工作,获得了以下创新性成果：1.基于稀土离子分层掺杂的思想,提出了一种新型单模大模场直径高浓度掺铒光纤的设计方法,在一定程度上解决了传统MCVD法制作单模掺铒光纤时大模场直径与铒离子高浓度掺杂较难同时实现的问题。理论分析了该型光纤的结构参量与其特性参数的关系。结合实验室条件,试制出了纤芯为双层铒离子掺杂结构的单模大模场直径高浓度掺铒光纤样品,模场直径为12-rn,铒离子掺杂浓度为5332ppm,1530nm处峰值吸收系数为84.253dB/m。对光纤样品进行了增益性能测试和短线腔光纤激光器的研究工作,结果表明,这种新型设计方法对制作高品质的单模大模场直径高浓度掺铒光纤具有较高的参考价值。2.理论研究了D型双包层光纤中各模式能量分布状态对泵浦光吸收效率的影响。实验制作出了D型双包层高掺铒光敏光纤样品,并成功在其上刻写了反射率为90%(1545.297nm处)一的均匀光纤布拉格光栅,为制作全光纤型大功率光纤激光器用包层泵浦光纤提供了一个良好的选择。3.基于界面能理论,建立了适用于二氧化硅单组分疏松层热力学研究的数学模型,分析了MCVD法中二氧化硅微颗粒的相变及生长过程,从理论上给出了沉积温度和反应速度对疏松层形貌特征的影响规律：降低沉积温度或提高反应速度,能够降低二氧化硅微颗粒的成核能垒,增加颗粒的数量并缩小颗粒尺寸,有利于沉积出具有高孔隙率和良好疏松度的高质量疏松层组织。(本文来源于《北京交通大学》期刊2011-12-01）
彭健,刘利松,傅永军,魏淮,郑凯[2]（2010）在《铋镓铝共掺的高浓度掺铒石英基光纤的研制及其特性》一文中研究指出高浓度的掺铒光纤在光传输以及光纤相关器件中都发挥着重要的作用。结合改进化学气相沉淀法(MCVD)的特点,采用"在线"溶液掺杂法制备预制棒,并对采用改进的石墨炉加热的MCVD法制备铋镓铝共掺的掺铒石英基光纤预制棒的工艺进行了讨论。特别探讨了疏松层沉积温度的重要性以及铋元素的作用机理,并给出了最佳沉积温度为1560℃~1600℃。利用仪器对制得的光纤进行了测试,给出了光纤的吸收谱、光纤预制棒芯子的扫描电子显微镜(SEM)图像以及用电子探针显微分析仪(EPMA)测得的光纤中各物质的含量,其中在1530 nm处得到的最高吸收系数为近60 dB/m,并利用光纤吸收谱估算得出铒离子浓度约为3.84×1025m-3。(本文来源于《中国激光》期刊2010年11期）
唐晓珏[3]（2010）在《高浓度掺铒光纤中的慢光现象》一文中研究指出近几年来,如何实现慢光引起人们广泛关注,光速减慢可能会极大地促进通信系统中光缓存器的发展。在此之前,慢光的实现已经有许多方法,如电磁感应透明(EIT)、受激布里渊散射(SBS)等。在本文中,我们使用不同浓度的掺铒光纤传输系统,基于相干布居振荡(CPO)的原理,使光传播的群速度减慢。选择掺铒光纤作为实现慢光的介质,原因是其在光网络中被广泛使用,且有良好的兼容性。如果提高掺铒光纤的浓度,有利于光纤器件尺寸的缩小。基于CPO的原理,可以在室温下固体中实现慢光,与先前基于电磁诱导透明原理时需要苛刻的实验条件相比,它的实用性大大加强。虽然如今对于基于CPO方法在掺铒光纤中的慢光现象人们已作了不少研究,本文作了更进一步的讨论,本文具有以下几点创新：1)、本文采用权威的半经典理论模型,并考虑合作效应和上转换效应,其中多粒子相互作用引起的合作效应是过去国际国内工作中都未有考虑的。这也使我们得出了一些与人们长期所持观点以及过去国际国内工作不一样的结果。这主要表现在上转换过程与合作效应对延迟的进一步提高具有抑制作用,但有助于延迟带宽的增加。2)基于我们考虑周全且具有一般性的理论模型,我们对高浓度掺铒光纤的特性进行了更全面、更细致、更方便的分析。从而获得了各个因素影响慢光效果的全面图像,指出了最佳慢光效果所对应的工作条件。3)过去国际国内工作中的实验由于对所有不同浓度的光纤都取相同的长度,得到的结果为浓度越大,延迟越大。但我们未限定长度,得到更为复杂的结论：高浓度掺铒光纤衰减较大,无法长距离传播光,可在相同的短距离上达到比普通浓度掺饵光纤更长的延迟；而普通浓度由于衰减较小,通过长距离的光传输可得到更长的延迟。4)我们还首次对普通掺铒光纤放大器从慢光的角度进行了研究。虽然延迟较短,这种将放大效应与慢光效应结合为一体的现象是非常有意义的。(本文来源于《华东师范大学》期刊2010-04-01）
常德远[4]（2008）在《高浓度掺铒光纤的研制》一文中研究指出掺铒光纤在光通信、传感、材料加工和军事等领域有着广泛而重要的应用。本论文在国家高技术研究发展计划(863)项目“稀土掺杂光纤”和“新型特种光纤”的支持下,在导师的指导和全体科研小组的团队协作下,对采用MCVD结合溶液掺杂法制作低团簇高浓度的掺铒光纤、高浓度掺铒光纤中的铒离子团簇率的分析以及高浓度掺铒双结构光纤的设计进行了深入系统的研究,获得以下创新性成果:1.研究了采用MCVD结合溶液掺杂法实现低团簇的高浓度掺铒光纤的关键问题,包括疏松层的形貌以及共掺物的选取。首先利用电子探针微束分析(EPMA)对不同温度下沉积的疏松层形貌进行了观察,分析了疏松层沉积温度对疏松层的厚度、孔隙影响,指出了疏松层孔隙的形貌是影响铒离子浓度和团簇的重要因素。观察不同条件下制作的掺铒光纤预制棒形貌,分析了共掺不同组分的疏松层对预制棒形貌以及铒离子浓度和团簇的影响。通过实验对比,分析说明了增加溶液中的Bi~(3+)、Al~(3+)浓度可以提高光纤中的掺铒浓度,并认为这种作用应归因于浸泡溶液时的化学吸附作用,并采用分子动力学方法仿真说明了共掺Al~(3+)有助于削弱铒离子团簇的趋势。最后,制作了多种高浓度掺铒光纤,包括高浓度掺铒光敏光纤、仅共掺铝的高浓度掺铒光纤、多组分疏松层制作的高浓度掺铒光纤、多金属元素共掺铒高浓度掺铒光纤,光纤中的掺铒浓度均超过了0.1mol%,最高达到了1mol%。2.提出了一种简单的测试铒离子团簇率的方法,利用该方法测试了自制的高浓度掺铒光纤的团簇率,并通过对光纤放大性能的数值拟合与实验测试结果的对比,验证了此方法的正确与可行。自制高浓度掺铒光纤中铒离子团簇率的测定结果表明,除了掺入高浓度GeO_2的掺铒光敏光纤外其余光纤的团簇率都小于0.1。通过对测定结果的分析,说明共掺Al~(3+)可以很好的消除Er~(3+)的团簇;过高浓度的掺入GeO_2则会导致较大的铒离子团簇率,这归因于共掺GeO_2的疏松层孔隙较大且分布不均匀,验证说明了消除铒离子团簇的关键是共掺物的选取和疏松层的沉积。3.基于掺铒光纤团簇模型,分析了团簇率对EDFA放大性能的影响,认为铒离子的团簇将损害放大器的增益性能,恶化其噪声指数,并降低量子转换效率;并通过求解高浓度掺铒光纤模型,分析了光纤的纤芯参数对于掺铒光纤放大性能的影响,认为提高纤芯的折射率和缩小芯径有利于提高掺铒光纤的增益性能;同时发现缩小掺铒区域在纤芯中所占的比例,可以使掺铒光纤放大性能对4.纤芯芯径和折射率的变化不敏感。测试了自制掺铒光纤的ASE谱和增益谱,说明只需1m～2m的自制高浓度掺铒光纤即可实现30dB的小信号增益,从而可以缩短放大器中掺铒光纤的使用长度。根据掺铒光纤的放大性能说明了Al~(3+)通过影响光纤中铒离子的Stark能级结构,可以有效的使掺铒光纤放大器的增益谱平坦化。5.建立了考虑铒离子团簇的双包层高浓度掺铒光纤的放大器模型,并分析了铒离子团簇对于双包层光纤放大器性能的影响,认为与纤芯单模泵浦时的情况相比,在包层泵浦的情况下,团簇率对放大器的增益性能影响明显减弱,说明包层泵浦有利于削弱铒离子团簇的影响。并利用束传播法(BPM)分析比较了多种形状内包层的泵浦吸收情况,认为截断圆形等严重破坏圆对称性的形状可以使双包层光纤对泵浦的吸收系数基本保持定值;分析认为缩小内包层面积可以提高双包层光纤放大器的增益性能,但必须以提高内包层的数值孔径为代价,否则将会降低泵浦的耦合效率;也分析了纤芯参数对于双包层光纤放大器的影响,发现与纤芯单模泵浦时的情况相反,提高双包层光纤的纤芯芯径和降低纤芯折射率有利于提高放大性能。对引入空气孔的双包层微结构光纤也进行了全面分析,总结分析了外包层引入空气孔以提高内包层数值孔径的方法,对内包层引入空气孔的情况也进行了分类讨论,认为空气孔大小、数目、距离的合理选择对于提高泵浦的吸收至关重要;最后分析了双包层掺铒光子晶体光纤内包层空气孔相对大小对于放大性能的影响。(本文来源于《北京交通大学》期刊2008-05-01）
石丰琦[5]（2008）在《高浓度掺铒光纤特性研究》一文中研究指出掺铒光纤放大器、激光器是光纤通信中极其重要的器件。目前既能抑制铒离子浓度猝灭,又能极大提高铒离子浓度的多种元素共掺的高浓度掺铒光纤成为了研究的热点。由于磷酸盐、碲酸盐玻璃等与目前光纤通信系统中的石英基光纤熔接困难,本论文主要对掺杂石英基光纤的性能进行了测试与分析。主要工作成果有:1、设计了荧光寿命测试系统,分析了初始阶段的高浓度掺铒光纤的荧光寿命测试系统的弊端所在,使用修正后的高浓度掺铒光纤荧光寿命测试系统,对几种光纤荧光寿命随铒离子浓度变化进行了测试、仿真、比较、分析并得出结论:在铒离子浓度进一步提高的情况下,铋镓铒铝共掺光纤H477的荧光寿命比其他共掺的掺铒光纤的荧光寿命长,效果更好。2、利用温控箱控制高浓度掺铒光纤的温度,使用修正后的高浓度掺铒光纤的荧光寿命测试系统,对同一光纤在零下20度到160度期间的荧光寿命进行了测试、仿真、分析。但由于误差存在的原因,实验结果并不理想。3、搭建了掺铒光纤荧光强度随温度变化的实验测试系统,利用温控箱改变掺铒光纤的温度,对同一光纤在零下30度到150度期间的荧光强度进行了测试、分析并得出掺铒光纤的荧光强度比随温度变化的规律:荧光强度比随温度是单调变化,因此可以用作温度传感领域。4、利用谱损耗分析仪,采用截断法,精确测试出各种光纤的吸收系数,由所得吸收系数并根据McCumber理论求出其发射系数,利用发射系数,分析不同光纤的FWHM(半高全宽),分析了不同的光纤基质材料对于掺铒光纤增益谱的影响。5、成功的搭建了掺铒光纤发射系数的测试系统,利用实验测试得到铝共掺、镁共掺、铅共掺、镓共掺、锂共掺的掺铒光纤的发射系数;并利用实验测试得到的发射系数,与根据吸收系数和McCumber理论得到的发射系数进行比较,分析掺铒光纤的浓度猝灭程度,并进行比较分析这几种不同的光纤,得出铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤比其他离子共掺的高浓度掺铒光纤的猝灭程度低。(本文来源于《北京交通大学》期刊2008-05-01）
常德远,郑凯,卫延,李彬,傅永军[6]（2008）在《铋镓共掺的高浓度掺铒石英基光纤中铒离子团簇率的实验研究》一文中研究指出使用MCVD法结合溶液掺杂技术制作了铒铋镓共掺的石英基光纤.根据光纤吸收谱,得出其中铒离子浓度是5.24×1025/m3.然后提出了一种新的利用透射率测定掺铒光纤的团簇率的实验方法,该方法相比于以前的方法更简单有效.利用该方法,测得了自制铒铋镓共掺光纤中团簇率.通过与前人的结果相比较,充分说明铋和镓的掺入大大提高了铒离子在石英基光纤中的溶解度,抑制了铒离子形成团簇.(本文来源于《物理学报》期刊2008年01期）
徐鹏,王应民,徐飞,张萌[7]（2007）在《高浓度掺铒硅的结构分析》一文中研究指出采用金属蒸气真空弧(MEVVA)离子注入机,合成获得高浓度掺铒硅发光薄膜,并对其进行成分和结构分析。在小束流2.5μA.cm-2、小注量5×1016cm-2的注入条件下,Er注入单晶硅,随着退火温度升高,存在Er析出,且析出量增多。相同束流条件下,增大Er的注量也会导致Er析出,甚至出现ErS i2相。(本文来源于《南昌大学学报(理科版)》期刊2007年06期）
傅永军,郑凯,常德远,魏淮,延凤平[8]（2007）在《短腔的高浓度掺铒光纤激光器》一文中研究指出本文提出采用高浓度掺铒光纤的短腔环形光纤激光器,研制出铋铝共掺和铋镓铝共掺两种石英基高浓度掺铒光纤,这两种掺铒光纤的吸收系数在1530nm处分别达到了66.3dB/m和59.5dB/m。利用这两种石英基高浓度掺铒光纤,采用环形结构制作出了短腔的光纤激光器,光纤激光器中铒光纤长度分别仅为30cm和90cm。对采用这两种高浓度掺铒光纤制作的光纤激光器的输出特性进行了测试和分析。实验结果表明,采用铋镓铝共掺的掺铒光纤制作的光纤激光器具有更高的输出功率和斜率效率,在980nm泵浦源输出功率330mW时可以实现15dBm的激光输出,激光器的斜率效率达到了22%。(本文来源于《光电工程》期刊2007年11期）
傅永军,简伟,郑凯,延凤平,魏淮[9]（2007）在《铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤及放大器》一文中研究指出研制出了铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤,这种掺铒光纤在1530 nm处的吸收系数达到了28.5 dB/m。利用这种铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤制成了C波段和L波段的掺铒光纤放大器(EDFA),测试这两种放大器的荧光谱和增益谱线。利用2.5 m的高浓度掺铒光纤制作的C波段EDFA就实现了高增益。利用10 m这种掺铒光纤制作的L波段放大器实现了有效的L波段放大。(本文来源于《光电子技术》期刊2007年01期）
李成仁,宋昌烈,李淑凤,宋琦,李建勇[10]（2005）在《高浓度掺铒/镱铒共掺硅酸盐玻璃丝的净增益测量》一文中研究指出室温下测量了两种高浓度掺杂硅酸盐玻璃丝的净增益随抽运功率、玻璃丝长度的特性曲线,在100mW功率抽运下,掺铒质量浓度为0.19g/cm3的硅酸盐玻璃丝的单位长度净增益为1.96dB/cm,阈值功率为36mW,最佳长度为4.5 cm;掺镱质量浓度为1.1g/cm3、掺铒质量浓度为0.12g/cm3的镱铒共掺硅酸盐玻璃丝,单位长度净增益为3.07dB/cm,阈值功率为28mW,最佳长度为2.5 cm。结果表明,在厘米长度量级上可获得近10dB的净增益。镱铒共掺硅酸盐玻璃丝的净增益随抽运功率增长未出现饱和趋势,说明镱作为敏化剂可以改善掺铒光纤放大器的增益特性。(本文来源于《激光技术》期刊2005年05期）
高浓度掺铒论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高浓度的掺铒光纤在光传输以及光纤相关器件中都发挥着重要的作用。结合改进化学气相沉淀法(MCVD)的特点,采用"在线"溶液掺杂法制备预制棒,并对采用改进的石墨炉加热的MCVD法制备铋镓铝共掺的掺铒石英基光纤预制棒的工艺进行了讨论。特别探讨了疏松层沉积温度的重要性以及铋元素的作用机理,并给出了最佳沉积温度为1560℃~1600℃。利用仪器对制得的光纤进行了测试,给出了光纤的吸收谱、光纤预制棒芯子的扫描电子显微镜(SEM)图像以及用电子探针显微分析仪(EPMA)测得的光纤中各物质的含量,其中在1530 nm处得到的最高吸收系数为近60 dB/m,并利用光纤吸收谱估算得出铒离子浓度约为3.84×1025m-3。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高浓度掺铒论文参考文献
[1].刘志明.单模大模场直径高浓度掺铒光纤及相关器件的研制[D].北京交通大学.2011
[2].彭健,刘利松,傅永军,魏淮,郑凯.铋镓铝共掺的高浓度掺铒石英基光纤的研制及其特性[J].中国激光.2010
[3].唐晓珏.高浓度掺铒光纤中的慢光现象[D].华东师范大学.2010
[4].常德远.高浓度掺铒光纤的研制[D].北京交通大学.2008
[5].石丰琦.高浓度掺铒光纤特性研究[D].北京交通大学.2008
[6].常德远,郑凯,卫延,李彬,傅永军.铋镓共掺的高浓度掺铒石英基光纤中铒离子团簇率的实验研究[J].物理学报.2008
[7].徐鹏,王应民,徐飞,张萌.高浓度掺铒硅的结构分析[J].南昌大学学报(理科版).2007
[8].傅永军,郑凯,常德远,魏淮,延凤平.短腔的高浓度掺铒光纤激光器[J].光电工程.2007
[9].傅永军,简伟,郑凯,延凤平,魏淮.铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤及放大器[J].光电子技术.2007
[10].李成仁,宋昌烈,李淑凤,宋琦,李建勇.高浓度掺铒/镱铒共掺硅酸盐玻璃丝的净增益测量[J].激光技术.2005