增强Tm3+-Doped纳米颗粒的向下转换发光,用于S波段聚合物波导放大器
Ying Chen1, Jiashuo Wei2, Jiacheng Zhang1
1Key Laboratory of Atomic and Subatomic Structure and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics, Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Material, Guangdong-Hong Kong Joint Laboratory of Quantum Matter, Frontier Research Institute for Physics, South China Normal University, Guangzhou 510006, China.
Nano letters
|January 22, 2024
概括
研究人员通过在聚合物波导中使用 terbium (Tb3+) 诱导的失活控制来增强 S 波段光学放大器的 (Tm3+) 光发. 这种方法在没有度火的情况下实现了高增益,推动了S频段放大器的开发.
科学领域:
- 光子学和光学通信技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 聚合物波导对于宽带通信至关重要,原因是芯片内集成和低损耗.
- 兰化物合纳米粒子增强波导收益,但S波段放大Tm3+仍然具有挑战性.
- 目前的研究重点是C频段的 (Er3+),因此S频段的开发有限.
研究的目的:
- 为了增强 (Tm3+) 下方转换发光,用于S波段光学放大.
- 为了克服兰化物杂材料中的度火问题.
- 为了展示S波段聚合物波导放大器的新方法.
主要方法:
- 使用特 (Tb3+) 诱导的失活控制来增强Tm3+发光.
- 作为主体材料,采用了一个固态度的伊特 (Yb) 格子.
- 制造并测试了一种S波段聚合物波导放大器,该放大器包含了杂纳米粒子.
主要成果:
- 通过Tb3+诱导的禁用控制实现了增强的Tm3+下转换发光.
- 在S波段波导放大器中,在1464nm处证明了18dB的高光学增益.
- 在 Yb 格子中成功地减轻了度火效应.
结论:
- 诱导Tb3+的失活控制是促进Tm3+发光的有效策略.
- 开发的材料显示出高收益S频段聚合物波导放大器的巨大潜力.
- 这项研究为先进的光通信技术开辟了新的途径.
