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本文在忽略放大自发辐射(ASE)和激发态吸收(ESA)的情况下,用重叠积分的方法研究了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃光波导放大器(EYCDWA’s)的速率方程。详细讨论了Er3+离子浓度、Yb3+/Er3+的比率、泵浦光功率、放大器长度以及泵浦光和信号光的横向场分布与Yb3+,Er3+的横向掺杂浓度分布之间的重叠对放大器增益特性的影响,并与掺铒磷酸盐玻璃光波导放大器(EDWA’s)进行了比较。数值计算结果表明,由于Yb3+离子的溟化作用,EYCDWA’s的增益和泵浦效率明显高于EDWA’s。制作高增益和超短长度(厘米量级)的Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃波导放大器是可能的。 用离子交换的方法在Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃(LGS-L)基质上制作出了平面波导,用光刻技术制作出了沟道波导;利用m线技术得到了632.8nm波长的激光在离子交换平面光波导中传播的模折射率;分别得到了632.8nm波长,650nm波长,1550nm波长的光通过离子交换沟道波导后的近场图。实验表明,当632.8nm波长的光在波导中存在3个模式时,1550nm波长的光在波导中单模传播。根据实验测得的模折射率,用反WKB方法求出了离子交换平面波导中折射率的横向分布,并和折射率分布的余误差函数进行了比较,两者符合较好。 测量了1.8cm长K+,Na+离子交换(交换时间为3.5小时,交换温度为385℃)Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的增益特性,在110mW的泵浦功率下,获得了3.8dB的增益,单位长度上的增益为2.1dB/cm。