王宝花, 严英占, 郝妮妮, 闫树斌

(①仪器科学与动态测试教育部重点实验室,电子测试技术国家重点实验室,山西 太原 030051;②山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛 266510)

0 引言

随着光通信技术的发展,宽波段通讯成为研究热点。1.55μm左右 C波段激光为光纤光传输的最小吸收窗口,而稀土元素铒离子在能级跃迁时发出的光正好对应此波段[1]。因此,在光学微腔[2]研究的背景下进行C波段微光源探索具有重要的应用意义。光学微腔对光的局域是基于回音壁的传播模式(WGM,Whispering Gallery Modes),微腔内部的全内反射使得此类谐振腔具有超高的品质因子 Q、极低的模式体积,因此具有极低的非线性阈值成为宽波段通讯、芯片级光源等领域研究的良好载体。

石英晶体作为光学研究的首选材料,其折射率对于光发射和传输有重要影响[3]。与传统的光纤通讯系统相兼容[4],易于构建大规模的无线传感网络[5-6]。带宽通讯的需要使人们对硅光子晶体学的研究产生了极大的兴趣,Er3+能通过离子注入等半导体工艺注入到SiO2,可以实现互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容成为很好的掺杂物。

目前研究的稀土掺杂光学微球腔[7-8]多以 SiO2材料为主,结合离子注入工艺,用热熔融法、喷枪火焰法等加工手段制备而得,具有优越的光学特性。应用二氧化碳熔融掺铒光纤的方法制备了掺铒微球腔[9-10]并以此为载体研究了其荧光光谱特性,得到了经过微腔调制的锐利加强谱线,为进一步深入研究微腔掺杂微光源奠定基础。……