在Er3+-Yb合化酸盐玻璃中向一个10dB的净增益波导放大器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光子学是指光子学的使用方法.
• 光学工程是指光学工程.

背景情况:

• 在光学波导中同时实现高增益和高质量结构一直是一个持续的挑战.
• 在有效的光学放大中,平衡材料增益和结构完整性至关重要.

研究的目的:

• 为了证明玻璃光学增益和光学波导制造的突破.
• 开发一种方法来制造高质量的Er3+-Yb合合酸盐玻璃,具有低光学损失.
• 使用先进的制造技术,精确控制波导特性.

主要方法:

• 二次化脱水技术用于制备Er³⁺-Yb³⁺联合合酸盐玻璃.
• 用微米分辨率多扫描技术进行5秒激光直接写入,用于波导制造.
• 制造LP₀₁-和LP₁₁-模式的波导.

主要成果:

• 在制造的酸盐玻璃中,吸收损失低.
• 对波导横截面,尺寸和模式场进行高精度控制.
• 在2毫米波导上,输入损失低至0.9dB.
• 光学放大器的净增益>7dB,净增益系数>3.5dB/mm.
• 性能大约比传统方法高出一个数量级.

结论:

• 开发的技术成功地平衡了高增益和高质量的波导结构.
• 制造的波导表现出卓越的光学放大性能.
• 这项工作为先进的集成光子芯片铺平了道路.