Developing broadband fiber amplifiers and tunable fiber lasers working in near-infrared (NIR) optical telecommunication window is considered as one of the most important studies in the field of optoelectronics. PbS quantum dot (QD)-doped glass fiber with tunable broadband NIR luminescence is expected to be applied as gain medium of broadband fiber amplifiers and tunable fiber lasers. However, to date, no any all solid-state QD-doped glass fiber has been reported. In this project, we will focus on all solid-state QD-doped glass fibers with tunable broadband NIR luminescence. Novel “melt-in-tube” method is developed to break through the key bottleneck of uncontrollable rapid growth of QDs existing in traditional fiber-drawing technology. Thermal, optical and other properties between QD-doped glass fiber core and cladding glass will be well matched. And the interface element-migration between fiber core and cladding will be eliminated. In theory, multiple factors will be collaboratively tuned to obtain QD-doped glass fibers in which the formation of QDs and element distribution can be well controlled. Based on adjusting and optimizing optical properties, all solid-state QD-doped glass fiber with excellent tunable broadband NIR luminescence will be achieved, which will lay the foundation for developing NIR broadband fiber amplifiers and tunable fiber lasers.
近红外光通信窗口的宽带光纤放大器和可调谐光纤激光器是光电子领域的重要研究方向之一。PbS量子点掺杂玻璃具有优异的近红外宽带可调谐发光,利用量子点掺杂玻璃光纤作为增益介质,有望研制出近红外宽带光纤放大器和可调谐光纤激光器。然而,关于全固态量子点掺杂玻璃光纤至今尚无报道。本项目将围绕近红外宽带可调谐发光的量子点掺杂玻璃光纤的研究,开发新型的“管内熔融法”光纤制备技术,克服传统光纤制备方法中存在的量子点非可控快速生长这一关键瓶颈问题,解决量子点掺杂玻璃光纤芯/包层玻璃的热学、光学等多重性质的协同匹配、芯/包层界面元素迁移扩散机理等关键科学问题,在机理上指导进行多重因素的协同调控,获得量子点形成、元素分布完全可控的量子点掺杂玻璃光纤。并基于光学性能的调控和优化,最终研制出具有优异近红外宽带可调谐发光的全固态量子点掺杂玻璃光纤,为其在近红外宽带光纤放大器和可调谐光纤激光器领域的应用奠定基础。
近红外光通信窗口的宽带光纤放大器和可调谐光纤激光器是光电子领域的重要研究方向之一。PbS量子点掺杂玻璃具有优异的近红外宽带可调谐发光,利用量子点掺杂玻璃光纤作为增益介质,有望研制出近红外宽带光纤放大器和可调谐光纤激光器。然而,关于全固态量子点掺杂玻璃光纤至今尚无报道。本项目围绕近红外宽带可调谐发光的量子点掺杂玻璃光纤的研究,开发了新型的“管内熔融法”光纤制备技术,克服传统光纤制备方法中存在的量子点非可控快速生长这一关键瓶颈问题,解决了量子点掺杂玻璃光纤芯/包层玻璃的热学、光学等多重性质的协同匹配、芯/包层界面元素迁移扩散机理等关键科学问题,在机理上指导进行多重因素的协同调控,获得了量子点形成、元素分布完全可控的量子点掺杂玻璃光纤。并基于光学性能的调控和优化,最终研制出具有优异近红外宽带可调谐发光的全固态量子点掺杂玻璃光纤,为其在近红外宽带光纤放大器和可调谐光纤激光器领域的应用奠定基础。基于本项目的工作基础上,发表了学术论文28篇,申请国家发明专利9项(其中授权5项),培养研究生9名。
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数据更新时间:2023-05-31
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