Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤放大器增益特性

摘要：

　　中红外2.0～3.5μm 波段激光在医疗、空气污染监测和军事等领域有着重要的应用前景。采用真空熔融淬冷法制备了 Tm3+/Ho3+共掺的Ge20Ga5Sb10S65硫系玻璃，测试了样品的吸收光谱以及800 nm激光泵浦下的荧光光谱，通过Judd–Ofelt和Mc-Cumber理论计算了Tm3+/Ho3+的辐射寿命、自发辐射几率和受激发射截面等光谱参数。在此基础上，研究了双掺离子之间的能量传递和Tm3+–Ho3+的多种跃迁过程，给出了详细的4能级系统的速率方程，并结合光功率传输方程，得出Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤放大器在2μm波段的增益特性。数值模拟结果表明：Tm3+/Ho3+共掺硫系玻璃光纤在2μm波段的增益值达27 dB，增益带宽为112 nm，最佳掺杂光纤长度L=300 cm，所需泵浦功率Pp=200 mW，可用于2μm波段宽带放大。

关键词：中红外发光、硫系玻璃、速率-传输方程、增益特性

分类号：TQ171

资助基金：国家自然科学基金项目61177087，61205181；教育部新世纪优秀人才项目NCET-10-0976；浙江省杰出青年基金项目R1101263；浙江省自然科学基金项目LQ12E02003；宁波大学王宽诚幸福基金资助课题。

在线出版日期：2013-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1009-1014