掺Er光纤宽带光源的研究和应用

简述了近年来国内外掺Er光纤（EDF）光源的最新发展，详细分析了EDF光源的工作原理；介绍了EDF的基本结构，并概述了其各自的特点；总结了当前几种重要的EDF光源及其研究状况；指出了未来EDF光源发展方向。

掺Er/Er+O的GaN薄膜光学性质的研究

利用Raman散射谱研究了GaN注Er以及Er+O共注样品的振动模，并讨论了共注入O对Er离子发光的影响. 在Raman散射谱中，对于注Er的GaN样品出现了300 cm~(-1)和670 cm~(-1)两个新的Raman峰，而对于Er+O共注样品，除了上述两个峰外，在360 cm~(-1)处出现了另外一个新的峰，其中300 cm~(-1)峰可以用disorder-activated Raman scattering (DARS)来解释，670 cm~(-1)峰是由于与N空位相关的缺陷引起的，而360 cm~(-1)峰是由O注入引起的缺陷络合物产生的. 由于360 cm~(-1)模的缺陷出现，从而导致Er+O共注入GaN薄膜红外光致发光(PL)强度的下降

掺Er／Pr的GaN薄膜深能级的研究

利用深能级瞬态谱（DLTS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对GaN以及GaN掺Er／Pr的样品进行了电学和光学特性分析．研究发现未掺杂的GaN样品只在导带下0．270eV处有一个深能级；GaN注入Er经900℃，30min退火后的样品出现了四个深能级，能级位置位于导带下0．300eV，0．188eV，0．600eV和0．410eV；GaN注入Pr经1050℃，30min退火后的样品同样出现了四个深能级。能级位置位于导带下0．280eV，0．190eV，0．610eV和0．390eV；对每一个深能级的来源进行了讨论．光谱研究表明，掺Er的GaN样品经900℃，30min退火后，可以观察到Er的1538nm处的发光。而且对能量输运和发光过程进行了讨论．

透射式SESAM实现掺Yb^3＋光纤激光器被动调Q锁模

锁模光纤激光器具有体积小、性能稳定及模式好等优点，日益受到关注。利用一种新型的透过式半导体可饱和吸收镜，实现双包层掺Yb^3＋光纤激光器调Q锁模脉冲激光输出。得到的脉冲调Q包络半高宽约500ns，重复频率110kHz，平均输出功率45mW，锁模脉冲重复频率26．7MHz。锁模光路比反射式吸收镜更简单，易于调节，为进一步引入色散补偿元件进行飞秒脉冲的实验研究奠定了基础。

Passively Mode Locked Diode-End-Pumped Yb∶YAB Laser with High Reflectivity Type Semiconductor Saturable Absorption Mirror

利用金属有机气相淀积方法生长了一种新型吸收体:高反射率半导体可饱和吸收镜.用这种吸收体兼作端镜,实现了1.044μm半导体端面泵浦Yb∶YAB激光器被动锁模,脉冲宽度为3.05ps,重复率为375MHz,输出功率为45mW.

用表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb∶YAG激光器被动调Q锁模

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜--表面态型半导体可饱和吸收镜.用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体实现了半导体端面泵浦Yb∶YAG激光器被动调Q锁模.在泵浦功率仅有1.4 W的情况下,获得了调Q锁模脉冲序列,锁模平均输出功率1 mW,锁模脉冲重复频率200 MHz.

Passive Q-switching of diode-pumped Yb:YAG microchip laser with ion-implanted GaAs

We reported a passive Q-switched diode laser pumped Yb:YAG microchip laser with an ion-implanted semi-insulating GaAs wafer. The wafer was implanted with 400-keV As^(+) in the concentration of 10^(16) ions/cm^(2). To decrease the non-saturable loss, we annealed the ion-implanted GaAs at 500 oC for 5 minutes and coated both sides of the ion-implanted GaAs with antireflection (AR) and highreflection (HR) films, respectively. Using GaAs wafer as an absorber and an output coupler, we obtained 52-ns pulse duration of single pulse.

Passive mode locking of an Yb:YAB laser with a low modulation depth SESAM

A passive mode-locked diode-pumped self-frequency-doubling Yb:YAB laser with a low modulation depth semiconductor saturable absorber mirror operating at 374 MHz is demonstrated. The measured pulse duration is 1.98 ps at the wavelength of 1044 nm. The maximum average power reaches 45 mW.

表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb:YAG激光器被动锁模

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜:表面态型半导体可饱和吸收镜.用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体,实现了半导体端面泵浦Yb:YAG激光器被动连续锁模.在泵浦功率为10W时,获得了连续锁模脉冲序列,重复频率200MHz,锁模脉冲平均输出功率为70mW.在未加任何色散补偿的情况下,脉冲宽度为4.35ps.

Stable mode-locking in an Yb:YAG laser with a fast SESAM

Stable mode-locking in a diode-pumped Yb:YAG laser was obtained with a very fast semiconductor saturable absorber mirror (SESAM). The pulse width was measured to be 4 ps at the central wavelength of 1047 nm. The average power was 200 mW and the repetition rate was 200 MHz.

掺铒nc-Si/SiO_2薄膜中nc-Si和Er~(3+)与非辐射复合缺陷间相互作用对薄膜发光特性的影响

对nc-Si/SiO_2薄膜中纳米硅(nc-Si)、Er~(3+)和非辐射复合缺陷三者间的关系作了研究.在514.5 nm光激发下,nc-Si/SiO_2薄膜在750nm和1.54μm处存在较强的发光,前者与薄膜中的nc-Si有关,后者对应于Er~(3+)从第一激发态4I13/2到基态4I15/2的辐射跃迁.随薄膜中Er3+含量的提高,1.54μm处的发光强度明显增强,750 nm处的发光强度却降低.H处理可以明显增强薄膜的发光强度,但是对不同退火温度样品,处理效果却有所不同.根据以上实验结果,可得如下结论:在nc-Si颗粒附近的Er~(3+)和其他的缺陷组成了nc-Si颗粒内产生的束缚激子的非辐射复合中心,束缚激子通过Er~(3+)的非辐射复合,激发Er~(3+)产生1.54μm处的发光,同时降低了750nm处的发光强度.nc-Si颗粒附近其他非辐射复合中心的存在会降低Er~(3+)被激发的概率,引起1.54μm处的发光强度降低.

注铒a-SiO_x:H中Er~(3+)发光与薄膜微观结构的关系

采用光致发光（PL）谱和傅里叶变换红外（FTIR）谱研究了掺铒a-SiO_x:H(a-SiO_x:H)薄膜在不同退火温度下光学性质和微观结构的变化。PL谱的测量结果表明：薄膜在1.54μm的Er~(3+)发光和750nm处的可风发光随退火温度有相同的变化趋势，这种变化和薄膜在退火过程中微观结构的变化有着密切关系。FTIR谱的分析表明：a-SiO_x:H薄膜是一种两相结构，富硅相镶嵌在富氧相中。两者的成分可近似用a-SiO_(x≈0.3):H和a-SiO_(x≈1.5):H表示，前者性质接近于氢化非晶硅（a-Si:H），后者性质接近于a-SiO_2。富硅相在退火中的变化对Er~(3+)的发光强度有重要影响。

单晶硅中铒点缺陷及Er-O复合缺陷电子结构的EHMO计算

本文采用集团模型和推广的Hucket分子轨道理论(EHMO)计算c-Si中Er点缺陷及Er-O复合缺陷的原子构型及电子结构。计算结果符合实验及一些文献的第一性原理计算结果,解释了Er有c-Si中的发光特性。

a-SiCx∶H和β-SiC中Er缺陷结构及其1.54μm发光探索

材料科学开放实验室基金,光学信息技术科学教育部开放实验室基金

掺Er凝胶玻璃中Er离子发光性质的研究

用溶胶－凝胶方法合成了掺铒（掺杂浓度10~20/cm~3）的二氧化硅玻璃。在室温下可产生1.45μm波长的红外荧光。实验结果表明