文档介绍：硕士学位论文
铒镱掺杂电光陶瓷 PLZT 滤波和放大功能及机
制的研究
WAVE FILTERING AND AMPLIFICATION
FUNCTION AND ITS MECHANISM RESEARCH
OF ERBIUM AND YTTERBIUMREAR-EARTH
DOPED ELECTTRIC-OPTCAL CERAMIC PLZT
孙海彬
哈尔滨工业大学
2012年 7 月
国内图书分类号:O 439 学校代码:10213
国际图书分类号:535 密级:公开
理学硕士学位论文
铒镱掺杂电光陶瓷 PLZT 滤波和放大功能及机
制的研究
硕士研究生:孙海彬
导师:张景文教授
申请学位:理学硕士
学科:光学
所在单位:理学院
答辩日期:2012 年 7 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index: O 439
: 535
Dissertation for the Master Degree in Science
WAVE FILTERING AND AMPLIFICATION
FUNCTION AND ITS MECHANISM RESEARCH
OF ERBIUM AND YTTERBIUMREAR-EARTH
DOPED ELECTTRIC-OPTCAL CERAMIC PLZT
Candidate: Haibin Sun
Supervisor: Prof. Jingwen Zhang
Academic Degree Applied for: Master of Science
Speciality: Optics
Affiliation: School of Science
Date of Defence: June, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文
摘要
光学放大器在现在光通讯领域有着广泛的应用, 其增益性能的进一步提高和
减小器件尺寸以实现集成化设计以及在最低成本下实现放大器的多功能性一直以
来是研究的热门领域。利用掺杂稀土离子的新型材料来制作光学放大器是目前所
广泛应用的一种方法。但是由于受到材料性能的限制,器件的尺寸较大,功能较
为单一。而新型电光陶瓷锆钛酸铅镧(Lanthanum-modified Lead Zirconate Titanate
—PLZT)在合适的泵浦光和外加电场作用下能够实现对信号光的增益和调制,同
时能够使设计器件实现与集成电路的可兼容性,最大限度的提高了放大器的应用
价值。
对掺杂 Er3+/Yb3+离子的 PLZT 电光陶瓷的结构进行分析的基础上,了解到材
料的各种特性。同时测量了几种掺杂 Er3+/Yb3+离子的 PLZT 电光陶瓷的铁电性能
和电光效应。为把材料应用于光学放大器的设计和制作奠定了初步基础。
为了进一步探索材料应用于光学增益介质的可能性,我们对材料的透射谱,
吸收谱和荧光光谱进行了测量,分析了外界条件(泵浦光波长和材料所处环境温
度)对材料的荧光光谱的影响。利用材料的荧光特性能够实现特定波段光的放大,
为材料应用于制作光学放大器提供条件。
通过对材料的各种特性的测量与分析,在原有的电光调制器件的基础上,初
步设计出一种集光学放大,光学调制和光学开关于一体的多功能光学放大器。并
模拟所设计的器件结构搭建实验光路图,对器件的性能进行了初步测量和分析。
测量结果进一步说明了这种新型电光陶瓷在多功能光学放大器的设计和制作领域
有着巨大的潜在应用价值。
关键词:电光效应;荧光光谱;PLZT;光学放大器
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哈尔滨工业大学理学硕士学位论文
Abstract
Optical amplification devices have been widely used in modern optical
communication field. The improvement of gain properties, the integration of microchip
devices and low costs play a key role i