Face aux problèmes traditionnels du verre laser dopé à l’erbium dans la bande C des communications optiques (1530~1565 nm) tels que le faible gain et la bande passante étroite, cet article utilise une méthode en trois étapes de fusion à haute température - trempe - recuit pour préparer un verre laser au borosilicate de calcium (Er∶CBS) dopé avec une fraction atomique d’Er³⁺ allant de 2,26% à 10,55%. À travers des techniques de test telles que la diffraction des rayons X, la spectroscopie Raman, l’absorption UV/visible/proche infrarouge, la spectroscopie de fluorescence stationnaire/temps, les règles de régulation de l’influence de la concentration d’Er³⁺ sur la structure microscopique du verre, les performances spectrales et le mécanisme de transition d’énergie ont été étudiées. Les résultats montrent que les verres Er∶CBS de 2,26% à 10,55% ont une structure amorphe. L’énergie phonon maximale du verre 2,26% Er∶CBS est de 1067 cm⁻¹, celle des verres 4,44%~10,55% Er∶CBS est de 816 cm⁻¹, inférieure à celle du verre phosphate (environ 1200~1350 cm⁻¹). Avec l’augmentation de la fraction atomique d’Er³⁺ de 2,26% à 10,55%, la section efficace d’émission du verre Er∶CBS autour de 1535 nm est passée de 4,44×10⁻²⁰ cm² à 6,32×10⁻²⁰ cm², la largeur à mi-hauteur (FWHM) a augmenté de 50 nm à 70 nm, la bande de gain (σₑₘ·FWHM) est passée de 222×10⁻²⁰ cm²·nm à 442×10⁻²⁰ cm²·nm ; bien que la durée de vie de fluorescence soit passée de 1,17 ms à 0,62 ms, le facteur de qualité optique (σ_em·τ) est resté entre (3,92~5,19)×10⁻²⁰ cm²·ms. Ces résultats indiquent que le verre laser Er∶CBS, de 2,26% à 10,55%, possède un certain potentiel d’application dans l’amplification optique de la bande C des communications, offrant un nouveau milieu amplificateur pour les communications optiques haute performance et le lidar laser.

verre laser; ions erbium (Er³⁺); verre borosilicate de calcium; section efficace d’émission; bande de gain; durée de fluorescence