Fibre optique à double cœur en verre silicaté co-dopée par Yb3+ seul et Yb3+/Er3+ pour un contrôle indépendant de l’émission double bande 1,0/1,5 μm

YAO Zhongyu ,  

LIU Xinyu ,  

SONG Xiangyang ,  

YANG Changsheng ,  

WANG Weichao ,  

摘要

Le laser à double bande 1,0 μm et 1,5 μm a des applications importantes dans la communication optique cohérente, l'imagerie microscopique bicolore, la bio-détection multimodale, etc. Cependant, les fibres optiques à simple cœur traditionnellement co-dopées aux ions des terres rares rencontrent des difficultés à réaliser un contrôle indépendant de l’émission sur deux bandes en raison de la compétition du transfert d’énergie entre ions et du couplage de gain. Pour résoudre ce problème, cet article propose et fabrique une fibre optique à double cœur basée sur une stratégie de partition spatiale, où la zone dopée uniquement par Yb3+ et la zone co-dopée par Yb3+/Er3+ sont placées dans deux cœurs indépendants, ce qui supprime efficacement la compétition du transfert d’énergie entre ions et réalise un contrôle indépendant de l’émission à double bande à 1,0 μm et 1,5 μm. En optimisant la composition du verre silicaté couplée à une analyse par simulation dynamique moléculaire, un verre laser à haute concentration en terres rares a été préparé. Sur cette base, une fibre optique à double cœur co-dopée par Yb3+ seul et Yb3+/Er3+ (désignée Yb-EY-DCF) a été fabriquée par la méthode de tirage de double barre tubulaire. Les deux cœurs sont compactement disposés pour assurer l’efficacité du pompage, et l’isolation physique permet d’optimiser indépendamment la composition sur les deux bandes. Les résultats expérimentaux montrent que cette conception de partition spatiale évite efficacement le conflit entre le quenching de concentration et l’efficience du transfert d’énergie dans les schémas co-dopés traditionnels, permettant d’obtenir l’émission dans les deux bandes sous excitation par pompage unique à 976 nm. Ce Yb-EY-DCF est prometteur pour une utilisation comme laser ou amplificateur à fibre double bande 1,0/1,5 μm, notamment pour les applications nécessitant un contrôle indépendant des deux bandes ou un rapport de puissance spécifique.

关键词

verre silicaté;fibre optique à double cœur;partition spatiale;contrôle indépendant;émission double bande

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