Fibre optique double cœur en verre silicate à dopage unique Yb3+ et co-dopage Yb3+/Er3+ réalisant un contrôle indépendant de l’émission double bande à 1,0/1,5 μm

Yao Zhongyu ,  

Liu Xinyu ,  

Song Xiangyang ,  

Yang Changsheng ,  

WANG Weichao ,  

摘要

Les lasers double bande à 1,0 μm et 1,5 μm ont des applications importantes dans les communications optiques cohérentes, la microscopie bicolore, la biosurveillance multimodale, etc. Cependant, les fibres optiques à âme unique traditionnellement co-dopées présentent des difficultés à contrôler indépendamment l’émission des deux bandes en raison d’une compétition du transfert d’énergie et d’un couplage de gain entre les ions terres rares. Pour répondre à ce problème, cet article propose et prépare une fibre optique double cœur basée sur une stratégie de partition spatiale, plaçant respectivement une zone dopée uniquement avec Yb3+ et une zone co-dopée avec Yb3+/Er3+ dans deux cœurs indépendants, ce qui supprime efficacement la compétition du transfert d’énergie et permet un contrôle indépendant de l’émission à 1,0 μm et 1,5 μm. En optimisant la composition du verre silicate et en combinant des analyses par dynamique moléculaire, un verre laser fortement dopé en terres rares a été préparé. Sur cette base, une fibre double cœur co-dopée Yb3+ et Yb3+/Er3+ (désignée Yb-EY-DCF) a été fabriquée par une méthode de préforme double cœur. Les deux cœurs sont disposés de façon compacte pour assurer une efficacité de pompage, et l’isolation physique permet une optimisation indépendante des composantes des deux bandes. Les résultats expérimentaux montrent que cette conception de partition spatiale peut efficacement éviter le conflit entre l’extinction par concentration et l’efficacité du transfert d’énergie des schémas co-dopés conventionnels, permettant d’obtenir une émission double bande sous excitation par une pompe unique à 976 nm. Ce Yb-EY-DCF est prometteur pour des lasers ou amplificateurs à fibre double bande 1,0 et 1,5 μm, particulièrement adaptés aux applications nécessitant un contrôle indépendant ou un rapport de puissance spécifique entre les deux bandes.

关键词

verre silicate;fibre double cœur;partition spatiale;contrôle indépendant;émission double bande

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