高增益单晶铒镱/钇硅酸盐化合物纳米线光波导放大器研究

项目名称： 高增益单晶铒镱/钇硅酸盐化合物纳米线光波导放大器研究

项目编号： No.61377056

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 王兴军

作者单位： 北京大学

项目金额： 81万元

中文摘要： 高增益、小尺寸、集成用掺铒光波导放大器一直是国际硅基光电子学研究领域中的难点。申请人在2012年结题的国家自然科学青年基金资助下，开展了高铒浓度铒硅酸盐化合物薄膜光波导放大器的研究，但在研究中发现刻蚀后的波导传输损耗很大，限制其获得更高的增益。本项目计划采用单晶铒镱/钇硅酸盐化合物纳米线作为波导材料，利用单晶纳米线缺陷少的优点降低波导的传输损耗；另外，利用纳米量子限制效应提高铒的发光寿命，进而只需较小的泵浦功率就能实现铒的粒子数反转和净增益。具体通过对铒镱/钇硅酸盐化合物纳米材料形貌、结构、成分以及发光特性的研究，首先获得高质量、高纯度、低传输损耗的铒镱/钇硅酸盐化合物纳米线波导；进一步研究纳米线波导光增益与铒离子浓度、波导截面尺寸、波导长度、泵浦功率以及信号功率等参数的关系，最终研制出高增益单晶铒镱/钇硅酸盐化合物纳米线光波导放大器。

中文关键词： 铒掺杂波导放大器；铒硅酸盐化合物；纳米线；光增益；硅基光电子学

英文摘要： High gain, small size, integrated Erbium Doped Waveguide Amplifier has been the difficulty in international Silicon Photonics areas. In the support of the National Natural Science Foundation finished in 2012, we focused on the research of high erbium conc

英文关键词： Er doped waveguide amplifier；Er silicate；Nanowire；Optical gain；Silicon Photonics