CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器增益特性分析
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彭雪峰(1983-),男,河北秦皇岛人,讲师,硕士,主要从事 量子点光学应用研究.

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Gain performance of a CdSe/ZnS quantum dot doped polymer fiber amplifier
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    摘要:

    提出了一种半导体量子点CdSe/ZnS掺杂聚合物光 纤放大器。测量了CdSe/ZnS量子 点吸收和发射光谱,采用二能级结构和速率方程的方法,全面描述了CdSe/ZnS量子点掺杂 聚合物光纤放大器的增益性能。计算了放大器增益随量子点掺杂光纤长度、量子点掺杂浓度 和 信号光强度的变化,给出了不同泵浦光强条件下的增益谱线及半高全宽。结果表明,在mW量 级的泵浦条件下,CdSe/Z nS量子点掺杂聚合物光纤放大器可获得35dB以上的增益,获得相同增益所需泵浦光强度只 有同类型染料掺杂聚合物光纤放大器的万分之一。泵浦光强与量子点掺杂浓度之间存在最佳 对应关系,单位泵浦功率激发的最佳量子点数为6.33×107/mW。 在室温下,CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器具有550nm~610nm的带宽,含盖了聚合物光纤的低损窗口。

    Abstract:

    The high loss of polymer optical fiber (POF) is a great obstacle to replace silica glass fiber in local area nets.In o rder to overcome this problem,a novel quantum dot (QD) doped polymer fiber ampli fier (QDPFA) is presented in this paper.In the QDPFA,CdSe/ZnS QD is used as the gain medium.Based on a two-level rate equation and the pump power propagation equation,the gain performance of the CdSe/ZnS quantum dot doped polymer fiber am plifier is calculated.The rate and power propagation equations of the model are further solved to investigate the effects of the CdSe/ZnS QD doped concentration ,QD doped polymer fiber length,signal and pump intensities on the gain spectra.T he results show that when pumped in the milliwatt level,the gain can be more tha n 35dB.The needed pumped power to get the same gain is just about 1/10000of t hat in the usual dye-doped polymer fiber amplifier.The corresponding relation b etween the pump power and QD doped concentration is shown and the best number is about 6.33×107/mW.QDPFA has wide room-temperature gain spectra in the range of 550-610nm,which covers the low-loss window of PMMA POF.

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引用本文

彭雪峰. CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器增益特性分析[J].光电子激光,2013,(1):39~44

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  • 收稿日期:2012-07-24
  • 最后修改日期:2012-08-27
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