基于BaLuF5∶Yb3+，Er3+納米晶摻雜的聚合物光波導放大器

張美玲，尹 姣，張永玲，王艷雙，曲春陽，趙 丹，王 菲

(吉林大學a.集成光電子學國家重點聯合實驗室;b.吉林省光通信用聚合物波導器件工程實驗室;c.電子科學與工程學院，長春130012)

0 引 言

鑭系元素摻雜的材料，具有顯著的發光性能，已經被廣泛應用于光學器件中［1-3］。其中鑭系元素中Er3+的能級4I13/2→4I15/2的躍遷所對應的波長(1.53 μm)恰好與光纖低損耗窗口相匹配，因此受到越來越多的關注［4，5］。目前，摻鉺光纖放大器(EDFA:Erbium Doped Fiber Amplifier)已經在長距離通信系統中實現了商用化。EDFA中的光纖長度一般為幾米至幾十米，這在長途干線網和城域網等長距離通信系統中應用毫無問題，但因在平面光子集成中EDFA無法應用，使其應用范圍受到局限。近年來，越來越多的科研工作者致力于EDWA的研究［6，7］。它是摻鉺光纖放大器的微型化產物，是集成光路產業發展的重要成果。它具有結構緊湊，易于與其他光波導器件(如光開關、分束器、延遲線)集成等優點［8-12］。無機基質EDWA已有商品化器件，但制備工藝復雜，設備昂貴，且不易于與硅基光子器件集成。硅基聚合物EDWA與其相比，具有價格低廉、制備工藝簡單、折射率易調節和易于集成(尤其是與硅基聚合物光波導器件集成)等優點，在平面光子集成方面具有良好的應用前景［13-15］。目前，國際上對聚合物EDWA的研究仍處于基礎階段。文獻［16］最早報道使用有機無機雜化材料制作光波導放大器，在工作波長1 550 nm下，獲得了0.55 dB的相對增益。Wong等［17］制備了Er3+-Yb3+共摻的SU-82000光波導放大器，在18 mm長的多模波導中獲得13 dB的小信號相對增益。……