在Er^III中的1.5μm的光学放大,基于分子内能量转移的协调聚合物合波导

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光电学是指光电子产品.
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 在C带窗口中的光学放大过程中,添加材料至关重要.
• 传统的辅助波导放大器 (EDWA) 通常需要高功率的激光送,限制集成和增加成本.
• 开发高效的,低功率的式EDWA对于推进光子集成电路至关重要.

研究的目的:

• 合成一种新型的 (Er^III) 协调聚合物,[Er(DBTTA) ₃(FDPO) ]_n,用于光学增益应用.
• 在聚合物波导中使用低功率发光二极管 (LED) 而不是激光器来证明1.5μm的光学增益.
• 建立一个联体敏感化方案,以有效激发Er³⁺离子.

主要方法:

• 合成9,9-bis ((diphenylphosphorylphenyl) 烯 (FDPO) 作为中性联体和二二甲 (DBTTA) 作为阴性联体.
• 准备Er^III协调聚合物[Er(DBTTA) ₃ (FDPO) ]_n的方法.
• 在SU-8频道波导上制造 [Er(DBTTA) ₃(FDPO) ]_n 合聚甲基甲酸 (PMMA) 聚合物波导.
• 在紫外线 (UV) LED 激发下进行光学增益测量.

主要成果:

• 在1.53微米和1.55微米时,光学增益分别为10.5和8.5dBcm-1 .
• 使用低功率UV LED送实现增益,通过配体敏感化方案和分子内能量转移实现.
• 证实了将Er^III协调聚合物与低损失无机波导进行C频段损失补偿的可行性.

结论:

• 合成的Er^III协调聚合物[Er(DBTTA) ₃(FDPO) ]_n有效地促进聚合物波导中的光学增益.
• 紫外线LED送与连接剂敏感化相结合,为EDWA提供了高效且低成本的激光送替代方案.
• 这种方法使得EDWA能够在平面光子集成芯片中方便地合和包装,从而降低商业成本.