Композитный полимер, полученный соополимеризацией нанокристаллов эрбия с мономером метилметакрилата (MMA), может использоваться в качестве активной среды для полимерных оптических усилителей. Производительность усиления устройства тесно связана с концентрацией наночастиц в композитном полимере. В данной работе методом высокотемпературного термического разложения были успешно синтезированы нанокристаллы β⁃NaLu_50%Y_30%F₄∶18%Yb³⁺, 2%Er³⁺ с однородным размером. Размер нанокристаллов около 16 нм, поверхность модифицирована ненасыщенными группами, позволяющими соополимеризацию с MMA для получения нанокомпозитного материала на основе наночастиц и полиметилметакрилата (NPs⁃PMMA). Путём регулирования концентрации допированных наночастиц на 0,1, 0,15, 0,25 ммоль были подготовлены три группы композитных полимеров с разным соотношением связывания. Анализ спектров пониженного излучения и пропускания показал, что с увеличением концентрации связывающихся нанокристаллов интенсивность люминесценции композитного полимера постепенно возрастает, однако пропускание света в ближнем инфракрасном диапазоне немного снижается. Изготовленные из этих трёх групп композитных материалов обратноступенчатые оптические усилители при 1550 нм имели относительное усиление устройств 3, 3,46, 5,61 дБ и коэффициенты вставных потерь 19,20, 25,00, 26,53 дБ соответственно. Результаты показывают, что несмотря на увеличение рассеяния при высокой концентрации редкоземельных нанокристаллов, эффективно увеличивается интенсивность свечения активной среды в С-диапазоне и относительное усиление устройств. В экспериментах данного исследования прирост усиления за счёт увеличения концентрации нанокристаллов превзошёл рост потерь рассеяния.

нанокристаллы эрбия; композитный полимер; доля связывания; оптический волноводный усилитель