Nd3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃光纤的发光与激光特性研究

摘要：

以970 nm和808 nm半导体激光器作为抽运源,从光纤长度和抽运功率两个方面,探讨了Nd3+/Yb3+摩尔浓度比约为4:1的共掺磷酸盐玻璃光纤的发光与激光特性.在970 nm抽运下,光纤光谱以Yb3+离子的发光为主,但Yb3+→Nd3+能量传递会对光纤光谱(激光和受激放大自发辐射)产生调制作用,调制作用随970 nm抽运功率或光纤长度的增加而显著,甚至出现显著的双波长激光现象.尽管玻璃样品中Nd3+→Yb3+的能量传递效率ηNd→Yb高达64%,但在808 nm抽运下,激光峰始终在1053 nm附近产生,且与808 nm抽运功率大小和光纤长度无关.为解释这一现象,推导了考虑Nd3+离子受激辐射的能量传递模型.从理论模型来看,Nd3+→Yb3+能量传递作用随Nd3+离子受激辐射信号光强度的增加而迅速减弱,这与该光纤实际测试的荧光光谱随808 nm抽运功率的变化规律相符合.因此,当采用Nd3+离子来敏化Yb3+离子时,需要考虑Nd3+离子的受激辐射对Nd3+→Yb3+能量传递的抑制作用.

关键词：光纤激光器、磷酸盐玻璃光纤、Nd3+?Yb3+能量传递

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分类号：TM9;O4

资助基金：国家自然科学基金61405215,61505232;中国科学院青年促进会和国家高技术研究发展计划批准号:2016YFB0402201资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .61405215,61505232;the Youth Innovation Promotion Association of the Chinese Academy of Sciences,and the National High Technology Research and Development Program of ChinaGrant 2016YFB0402201

在线出版日期：2017-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：130-140