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用于中红外光纤激光器的高Pr~(3+)掺杂硒化物硫系玻璃和光纤制备及其光谱特性(英文)

许晨煜  崔健  许彦涛  肖旭升  崔晓霞  郭海涛  
【摘要】:为了研发用于3~5μm波段光纤激光器的增益介质,制备了重量百分比为0~0.4%不同浓度Pr~(3+)离子掺杂的Ge_(12)As_(20.8)Ga_4Se_(63.2)硒化物硫系玻璃。通过多级棒管法,重量百分比为0.2%的Pr~(3+)离子掺杂玻璃被成功拉制成阶跃型双包层光纤,损耗最低为2.95 d B/m(位于6.58μm处)。采用电子探针显微分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、场发射透射电子显微镜(FE-TEM)、透射光谱和中红外荧光光谱分析了玻璃中Pr~(3+)离子的分散性、杂质含量以及Pr~(3+)离子引入引起的热、光学性质变化。通过玻璃的吸收和发射光谱并结合Judd-Ofelt理论,计算了Judd-Ofelt强度参数、辐射跃迁几率、荧光寿命、荧光分支比和受激发射截面。这种硒化硫系玻璃具有较高的Pr~(3+)离子溶解度和中红外发光特性、良好的热稳定性和成纤性能,表明其具有作为中红外激光工作介质的潜力。

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