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掺Bi石英光纤的射线辐照和温度影响特性

刘鹏 廖雷 褚应波 王一礴 胡雄伟 彭景刚 李进延 戴能利

掺Bi石英光纤的射线辐照和温度影响特性

刘鹏, 廖雷, 褚应波, 王一礴, 胡雄伟, 彭景刚, 李进延, 戴能利
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  • 采用改进的化学气相沉积法制备了尺寸为10/130 m的掺Bi单包层石英光纤, 把光纤分成若干组之后置于不同剂量的60Co 辐射源下辐照, 测试了光纤在辐照前后的吸收谱和荧光谱, 并测试了光纤在全温度范围(-4070 ℃)下荧光强度的变化. 实验结果表明, 辐照后700, 800 nm处的吸收峰显著增强, 这是由于辐照导致更多Bi 近红外活性中心的生成. 976 nm光抽运不同剂量辐照后的光纤, 中心位于1230 nm的荧光谱没有明显变化, 验证了掺Bi石英光纤用于太空及辐照环境下光通信的可能性. 在全温度范围内, 分析了荧光强度的变化规律, 为今后掺Bi光纤激光器的稳定工作提供了数据基础.
      通信作者: 戴能利, dainl@hust.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61378070)资助的课题.
    [1]

    Fujimoto Y, Nakatsuka M 2001 Jpn. J. Appl. Phys. 40 279

    [2]

    Fujimoto Y, Nakatsuka M 2003 Appl. Phys. Lett. 82 3325

    [3]

    Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Dianov E M, Umnikov A A, Yashkov M V, Guryanov A N 2005 31th European Conference on Optical Communications (ECOC) Glasgow, UK, September 25-30, 2005 p949

    [4]

    Haruna T, Kakui M, Taru T, Ishikawa S, Onishi M 2005 Optical Amplifiers and Their Applications Budapest, Hungary, August 7-10, 2005 MC3

    [5]

    Bufetov I A, Firstov S V, Khopin V F, Medvedkov V I, Guruanov A N, Dianov E M 2008 Opt. Lett. 33 2227

    [6]

    Firstov S V, Bufetov I A, Khopin V F, Shubin A V, Smirnov A M, Iskhakova L D, Dianov E M 2009 Laser. Phys. Lett. 6 665

    [7]

    Firstov S, Alyshev S, Melkumov M, Riumkin K, Shubin A, Dianov E M 2014 Opt. Lett. 39 6927

    [8]

    Dianov E M, Firstov S V, Alyshev S V, Riumkin K E, Shubin S V, Khopin V F, Melkumov M A 2014 European Conference on Optical Communications (ECOC) Cannes, France, September 21-25, 2014 p1

    [9]

    Griscom D L, Gingerich M E, Friebele E J 1993 Phys. Rev. Lett. 71 1019

    [10]

    Friebele E J, Schultz P C, Gingerich M E 1980 Appl. Opt. 19 2910

    [11]

    Brooks C, Di Teodoro F 2005 Opt. Express 13 8999

    [12]

    Fox B P, Simmons-Potter K, Thomes W J, Kliner Dahv A V 2010 Trans. Nucl. Sci. 57 1618

    [13]

    Xu J, Zhao H Y, Su L B, Yu J, Zhou P, Tang H L, Li H Z, Li H J 2010 Opt. Express 18 3385

    [14]

    Peng M Y, Qiu J R, Chen D P, Meng X G, Zhu G S 2005 Opt. Lett. 30 2433

    [15]

    Xu B B, Tan D Z, Guan M J, Teng Y, Zhou J J, Qiu J R, Hong Z L 2011 J. Electrochem. Soc. 158 G203

    [16]

    Su L B, Yu J, Zhou P, Li H J, Zheng L H, Yang Y, Wu F, Xia H P, Xu J 2009 Opt. Lett. 34 2504

    [17]

    Ban C, Bulatov L I, Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Limberger H G, Dianov E M 2009 35th European Conference on Optical Communications (ECOC) Vienna, Austria September 20-24, 2009 p615

    [18]

    Violakis G, Limberger H G, Mashinsky V M, Evgueni M, Dianov E M 2013 Optical Fiber Communication Conference/National Fiber Optic Engineers Conference Anaheim, USA, March 17-21, 2013 OTh4C.2

    [19]

    Wang Y S, Jiang Z W, Luan H X, Zhang Z X, Peng J G, Yang L Y, Li J Y, Dai N L 2012 Acta Phys. Sin. 61 084215 (in Chinese) [王岩山, 蒋作文, 栾怀训, 张泽学, 彭景刚, 杨旅云, 李进延, 戴能利 2012 物理学报 61 084215]

    [20]

    Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Bulatov L I, Bufetov I A, Shubin A V, Melkumov M A, Guryanov A N 2006 Opt. Lett. 31 2966

    [21]

    Kiryanov A V, Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Il'ichev N N, Kozlova N S, Dianov E M 2011 Opt. Express 19 6599

    [22]

    Sheng Y B, Yang L Y, Luan H X, Liu Z J, Li J Y, Dai N L 2012 Acta Phys. Sin. 61 116301 (in Chinese) [盛于邦, 杨旅云, 栾怀训, 刘自军, 李进延, 戴能利 2012 物理学报 61 116301]

    [23]

    Henschel H, Kohn O, Schmidt H U, Kirchhof J, Unger S 1997 RADECS 97. Fourth European Conference on Cannes, France, September 15-17, 1997 p439

    [24]

    Huang H Q, Zhao N, Chen G, Liao L, Liu Z J, Peng J G, Dai N L 2014 Acta Phys.Sin. 63 200201 (in Chinese) [黄宏琪, 赵楠, 陈瑰, 廖雷, 刘自军, 彭景刚, 戴能利 2014 物理学报 63 200201]

    [25]

    Sheng Y B, Xing R X, Luan H X, Liu Z J, Li J Y, Dai N L 2012 J. Inorg. Mater. 27 860 (in Chinese) [盛于邦, 邢瑞先, 栾怀训, 刘自军, 李进延, 戴能利 2012 无机材料学报 27 860]

    [26]

    Engholm M, Jelger P, Laurell F 2009 Opt. Lett. 34 1285

    [27]

    Yoo S, Kalita M P, Boyland A J, Webb A S, Standish R J, Sahu J K, Paul M C, Das S, Bhadra S K, Pal M 2010 Opt. Commun. 283 3423

    [28]

    Xia H P, Wang X J 2006 Appl. Phys. Lett. 89 051917

    [29]

    Ren J, Qiu J, Chen D, Wang C, Jiang X, Zhu C 2007 J. Mater. Res. 22 1954

    [30]

    Meng X G, Qiu J R, Peng M Y, Chen D P, Zhao Q Z, Jiang X W, Zhu C S 2005 Opt. Express 13 1628

    [31]

    Truong V G, Bigot L, Lerouge A, Douay M, Razdobreev I 2008 Appl. Phys. Lett. 92 041908

    [32]

    Zhou S F, Jiang N, Zhu B, Yang H C, Ye S, Lakshminarayana G, Hao J H, Qiu J R 2008 Adv. Funct. Mater. 18 1407

    [33]

    Sokolov V O, Plotnichenko V G, Dianov E M 2008 Opt. Lett. 33 1488

    [34]

    Wan R H, Song Z G, Li Y J, Zhou Y T, Liu Q, Qiu J B, Yang Z W, Yin Z Y 2015 J. Appl. Phys. 117 053107

    [35]

    Vazquez Z L, Chung S, Jeong Y 2010 Jpn. J. Appl. Phys. 49 022502

  • [1]

    Fujimoto Y, Nakatsuka M 2001 Jpn. J. Appl. Phys. 40 279

    [2]

    Fujimoto Y, Nakatsuka M 2003 Appl. Phys. Lett. 82 3325

    [3]

    Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Dianov E M, Umnikov A A, Yashkov M V, Guryanov A N 2005 31th European Conference on Optical Communications (ECOC) Glasgow, UK, September 25-30, 2005 p949

    [4]

    Haruna T, Kakui M, Taru T, Ishikawa S, Onishi M 2005 Optical Amplifiers and Their Applications Budapest, Hungary, August 7-10, 2005 MC3

    [5]

    Bufetov I A, Firstov S V, Khopin V F, Medvedkov V I, Guruanov A N, Dianov E M 2008 Opt. Lett. 33 2227

    [6]

    Firstov S V, Bufetov I A, Khopin V F, Shubin A V, Smirnov A M, Iskhakova L D, Dianov E M 2009 Laser. Phys. Lett. 6 665

    [7]

    Firstov S, Alyshev S, Melkumov M, Riumkin K, Shubin A, Dianov E M 2014 Opt. Lett. 39 6927

    [8]

    Dianov E M, Firstov S V, Alyshev S V, Riumkin K E, Shubin S V, Khopin V F, Melkumov M A 2014 European Conference on Optical Communications (ECOC) Cannes, France, September 21-25, 2014 p1

    [9]

    Griscom D L, Gingerich M E, Friebele E J 1993 Phys. Rev. Lett. 71 1019

    [10]

    Friebele E J, Schultz P C, Gingerich M E 1980 Appl. Opt. 19 2910

    [11]

    Brooks C, Di Teodoro F 2005 Opt. Express 13 8999

    [12]

    Fox B P, Simmons-Potter K, Thomes W J, Kliner Dahv A V 2010 Trans. Nucl. Sci. 57 1618

    [13]

    Xu J, Zhao H Y, Su L B, Yu J, Zhou P, Tang H L, Li H Z, Li H J 2010 Opt. Express 18 3385

    [14]

    Peng M Y, Qiu J R, Chen D P, Meng X G, Zhu G S 2005 Opt. Lett. 30 2433

    [15]

    Xu B B, Tan D Z, Guan M J, Teng Y, Zhou J J, Qiu J R, Hong Z L 2011 J. Electrochem. Soc. 158 G203

    [16]

    Su L B, Yu J, Zhou P, Li H J, Zheng L H, Yang Y, Wu F, Xia H P, Xu J 2009 Opt. Lett. 34 2504

    [17]

    Ban C, Bulatov L I, Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Limberger H G, Dianov E M 2009 35th European Conference on Optical Communications (ECOC) Vienna, Austria September 20-24, 2009 p615

    [18]

    Violakis G, Limberger H G, Mashinsky V M, Evgueni M, Dianov E M 2013 Optical Fiber Communication Conference/National Fiber Optic Engineers Conference Anaheim, USA, March 17-21, 2013 OTh4C.2

    [19]

    Wang Y S, Jiang Z W, Luan H X, Zhang Z X, Peng J G, Yang L Y, Li J Y, Dai N L 2012 Acta Phys. Sin. 61 084215 (in Chinese) [王岩山, 蒋作文, 栾怀训, 张泽学, 彭景刚, 杨旅云, 李进延, 戴能利 2012 物理学报 61 084215]

    [20]

    Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Bulatov L I, Bufetov I A, Shubin A V, Melkumov M A, Guryanov A N 2006 Opt. Lett. 31 2966

    [21]

    Kiryanov A V, Dvoyrin V V, Mashinsky V M, Il'ichev N N, Kozlova N S, Dianov E M 2011 Opt. Express 19 6599

    [22]

    Sheng Y B, Yang L Y, Luan H X, Liu Z J, Li J Y, Dai N L 2012 Acta Phys. Sin. 61 116301 (in Chinese) [盛于邦, 杨旅云, 栾怀训, 刘自军, 李进延, 戴能利 2012 物理学报 61 116301]

    [23]

    Henschel H, Kohn O, Schmidt H U, Kirchhof J, Unger S 1997 RADECS 97. Fourth European Conference on Cannes, France, September 15-17, 1997 p439

    [24]

    Huang H Q, Zhao N, Chen G, Liao L, Liu Z J, Peng J G, Dai N L 2014 Acta Phys.Sin. 63 200201 (in Chinese) [黄宏琪, 赵楠, 陈瑰, 廖雷, 刘自军, 彭景刚, 戴能利 2014 物理学报 63 200201]

    [25]

    Sheng Y B, Xing R X, Luan H X, Liu Z J, Li J Y, Dai N L 2012 J. Inorg. Mater. 27 860 (in Chinese) [盛于邦, 邢瑞先, 栾怀训, 刘自军, 李进延, 戴能利 2012 无机材料学报 27 860]

    [26]

    Engholm M, Jelger P, Laurell F 2009 Opt. Lett. 34 1285

    [27]

    Yoo S, Kalita M P, Boyland A J, Webb A S, Standish R J, Sahu J K, Paul M C, Das S, Bhadra S K, Pal M 2010 Opt. Commun. 283 3423

    [28]

    Xia H P, Wang X J 2006 Appl. Phys. Lett. 89 051917

    [29]

    Ren J, Qiu J, Chen D, Wang C, Jiang X, Zhu C 2007 J. Mater. Res. 22 1954

    [30]

    Meng X G, Qiu J R, Peng M Y, Chen D P, Zhao Q Z, Jiang X W, Zhu C S 2005 Opt. Express 13 1628

    [31]

    Truong V G, Bigot L, Lerouge A, Douay M, Razdobreev I 2008 Appl. Phys. Lett. 92 041908

    [32]

    Zhou S F, Jiang N, Zhu B, Yang H C, Ye S, Lakshminarayana G, Hao J H, Qiu J R 2008 Adv. Funct. Mater. 18 1407

    [33]

    Sokolov V O, Plotnichenko V G, Dianov E M 2008 Opt. Lett. 33 1488

    [34]

    Wan R H, Song Z G, Li Y J, Zhou Y T, Liu Q, Qiu J B, Yang Z W, Yin Z Y 2015 J. Appl. Phys. 117 053107

    [35]

    Vazquez Z L, Chung S, Jeong Y 2010 Jpn. J. Appl. Phys. 49 022502

  • [1] 朱华兵, 吴正斌, 刘国强, 席奎, 李闪闪, 董洋洋. 应用于精密振荡器的石英晶体温度特性研究. 物理学报, 2013, 62(1): 014205. doi: 10.7498/aps.62.014205
    [2] 罗亿, 王小林, 张汉伟, 粟荣涛, 马鹏飞, 周朴, 姜宗福. 光纤放大器放大自发辐射特性与高温易损点位置. 物理学报, 2017, 66(23): 234206. doi: 10.7498/aps.66.234206
    [3] 方龙, 陈国定. 冷液滴/热液池碰撞混合及温度特性. 物理学报, 2019, 68(23): 234702. doi: 10.7498/aps.68.20190809
    [4] 刘林杰, 岳远征, 张进城, 马晓华, 董作典, 郝跃. Al2O3绝缘栅AlGaN/GaN MOS-HEMT器件温度特性研究. 物理学报, 2009, 58(1): 536-540. doi: 10.7498/aps.58.536
    [5] 哈斯乌力吉, 李杏, 郭翔宇, 鲁欢欢, 吕志伟, 林殿阳, 何伟明, 范瑞清. 受激布里渊散射介质——全氟聚醚的温度特性研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8554-8558. doi: 10.7498/aps.59.8554
    [6] 龙泽, 夏晓川, 石建军, 刘俊, 耿昕蕾, 张赫之, 梁红伟. 基于机械剥离β-Ga2O3的Ni/Au垂直结构肖特基器件的温度特性. 物理学报, 2020, 69(13): 138501. doi: 10.7498/aps.69.20200424
    [7] 张瑜洁, 张万荣, 金冬月, 陈亮, 付强, 郭振杰, 邢光辉, 路志义. Ge组分分布对基区杂质非均匀分布的SiGe HBT温度特性的影响. 物理学报, 2013, 62(3): 034401. doi: 10.7498/aps.62.034401
    [8] 罗雪雪, 陈家璧, 胡金兵, 梁斌明, 蒋强. 基于双面金属包覆光波导的传感器温度特性研究及实验验证. 物理学报, 2015, 64(23): 234208. doi: 10.7498/aps.64.234208
    [9] 潘伟, 李卫, 朱明刚. Dy与Co对HDDR粘结磁体的温度稳定性与磁性能的影响. 物理学报, 2002, 51(7): 1608-1611. doi: 10.7498/aps.51.1608
    [10] 张 然, 刘 颖, 李 军, 马毅龙, 高升吉, 涂铭旌. 添加Nb在快淬NdFeB永磁体中的作用研究. 物理学报, 2007, 56(1): 518-521. doi: 10.7498/aps.56.518
    [11] 张 然, 刘 颖, 高升吉, 涂铭旌, 谢 治. 添加Dy在快淬NdFeB永磁体中的作用. 物理学报, 2008, 57(1): 526-530. doi: 10.7498/aps.57.526
    [12] 彭英才, 何宇亮, 李月霞, 徐刚毅, 刘 明. (n)nc-Si:H/(p)c-Si异质结中载流子输运性质的研究. 物理学报, 2000, 49(12): 2466-2471. doi: 10.7498/aps.49.2466
    [13] 郭大勃, 元 光, 宋翠华, 顾长志, 王 强. 碳纳米管的变温场发射. 物理学报, 2007, 56(10): 6114-6117. doi: 10.7498/aps.56.6114
    [14] 王岩山, 蒋作文, 栾怀训, 张泽学, 彭景刚, 杨旅云, 李进延, 戴能利. 双包层掺Bi光纤的制备及其光谱特性研究. 物理学报, 2012, 61(8): 084215. doi: 10.7498/aps.61.084215
    [15] 胡恺生, 李宗祥, 宁鼎, 李浩, 周建平, 刘全民. 电子辐照对掺铒单模光纤损耗特性的影响. 物理学报, 1991, 40(4): 560-567. doi: 10.7498/aps.40.560
    [16] 延凤平, 王琳, 魏淮, 傅永军, 简伟, 郑凯, 毛向桥, 李坚, 刘利松, 彭健, 简水生. 石英基掺Yb3+光纤中Al3+共掺特性的研究. 物理学报, 2009, 58(3): 1793-1797. doi: 10.7498/aps.58.1793
    [17] 矶守, 姜辉, 陈抱雪, 隋国荣, 傅长松. 石英光纤γ辐照损伤及其对近红外导波特性的影响. 物理学报, 2010, 59(11): 7782-7787. doi: 10.7498/aps.59.7782
    [18] 嵇叶楠, 王琳, 龚桃荣, 刘鹏, 陶沛琳, 王文杰, 延凤平. 石英基掺Tm3+光纤激光器特性的理论分析. 物理学报, 2010, 59(11): 7899-7905. doi: 10.7498/aps.59.7899
    [19] 姚呈康, 曾晓东, 曹长庆. 机械抖动棱镜式激光陀螺出射光强度特性. 物理学报, 2012, 61(9): 094216. doi: 10.7498/aps.61.094216
    [20] 赵永蓬, 李连波, 崔怀愈, 姜杉, 刘涛, 张文红, 李伟. 毛细管放电69.8nm激光强度空间分布特性研究. 物理学报, 2016, 65(9): 095201. doi: 10.7498/aps.65.095201
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-08
  • 修回日期:  2015-06-26
  • 刊出日期:  2015-11-05

掺Bi石英光纤的射线辐照和温度影响特性

  • 1. 华中科技大学, 武汉光电国家实验室, 武汉 430074
  • 通信作者: 戴能利, dainl@hust.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61378070)资助的课题.

摘要: 采用改进的化学气相沉积法制备了尺寸为10/130 m的掺Bi单包层石英光纤, 把光纤分成若干组之后置于不同剂量的60Co 辐射源下辐照, 测试了光纤在辐照前后的吸收谱和荧光谱, 并测试了光纤在全温度范围(-4070 ℃)下荧光强度的变化. 实验结果表明, 辐照后700, 800 nm处的吸收峰显著增强, 这是由于辐照导致更多Bi 近红外活性中心的生成. 976 nm光抽运不同剂量辐照后的光纤, 中心位于1230 nm的荧光谱没有明显变化, 验证了掺Bi石英光纤用于太空及辐照环境下光通信的可能性. 在全温度范围内, 分析了荧光强度的变化规律, 为今后掺Bi光纤激光器的稳定工作提供了数据基础.

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