| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-31页 |
| §1.1 光放大器的产生 | 第16页 |
| §1.2 光放大器的分类 | 第16-18页 |
| §1.3 掺铒光波导放大器的分类 | 第18-25页 |
| ·无机掺铒光波导放大器 | 第18-21页 |
| ·无机掺铒光波导放大器的研究进展 | 第21页 |
| ·有机聚合物掺铒光波导放大器 | 第21-24页 |
| ·有机聚合物掺铒光波导放大器的研究进展 | 第24-25页 |
| §1.4 本论文完成的主要工作 | 第25-28页 |
| 参考文献 | 第28-31页 |
| 第二章 铒镱共掺光波导放大器的理论基础 | 第31-57页 |
| §2.1 铒镱共掺光波导放大器的工作原理 | 第31-34页 |
| ·铒元素的能级结构及跃迁特性 | 第31-32页 |
| ·掺铒光波导放大器的工作原理和基本结构 | 第32-33页 |
| ·泵浦波长的选择 | 第33-34页 |
| ·共掺镱元素的敏化原理 | 第34页 |
| §2.2 铒镱共掺波导放大器的理论模型 | 第34-40页 |
| ·原子速率方程 | 第34-37页 |
| ·光功率传输方程 | 第37-38页 |
| ·基于重叠积分简化法的增益特性计算 | 第38-40页 |
| §2.3 光波导设计的模式理论基础 | 第40-52页 |
| ·三层平板波导的本征方程 | 第40-41页 |
| ·有效折射率法设计单模矩形波导 | 第41-44页 |
| ·基于插值的有限差分方法 | 第44-49页 |
| ·有效折射率法与半矢量有限差分法的比较 | 第49-52页 |
| §2.4 Judd-Ofelt 理论 | 第52-54页 |
| ·三参量 Judd-Ofelt 理论公式 | 第52-53页 |
| ·Judd-Ofelt 参数的计算 | 第53页 |
| ·材料发光性能参数的计算 | 第53-54页 |
| §2.5 小结 | 第54-55页 |
| 参考文献 | 第55-57页 |
| 第三章 氟化镧纳米颗粒掺杂有机无机杂化材料波导放大器 | 第57-84页 |
| §3.1 表面修饰的铒镱共掺氟化镧纳米颗粒的合成 | 第57-61页 |
| ·共沉淀法制备纳米颗粒 | 第57-59页 |
| ·红外光谱分析 | 第59页 |
| ·元素分析与热重分析 | 第59-60页 |
| ·透射电子显微镜与 X 射线衍射分析 | 第60-61页 |
| ·荧光寿命的测量 | 第61页 |
| §3.2 有机无机杂化材料的制备 | 第61-63页 |
| §3.3 纳米颗粒掺杂的有机无机杂化材料 | 第63-67页 |
| ·掺杂薄膜的制备 | 第63-64页 |
| ·掺杂有机无机杂化材料的成膜性 | 第64页 |
| ·紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱 | 第64-65页 |
| ·掺杂有机无机杂化薄膜的光致发光光谱 | 第65-66页 |
| ·Judd-Ofelt 参数分析 | 第66-67页 |
| §3.4 纳米颗粒掺杂有机无机杂化光波导放大器的制备与测试 | 第67-74页 |
| ·嵌入式光波导放大器的制备 | 第67-69页 |
| ·器件的抛光处理 | 第69-70页 |
| ·波导形貌及通光测试 | 第70-72页 |
| ·光波导放大器的增益测试 | 第72-74页 |
| §3.5 器件增益特性的理论分析 | 第74-81页 |
| ·波导尺寸设计及重叠积分因子的计算 | 第74-76页 |
| ·Er~(3+)离子浓度与重叠积分因子对增益的影响 | 第76-78页 |
| ·波导长度与光功率对增益的影响 | 第78-79页 |
| ·Er~(3+)离子亚稳态能级寿命对增益的影响 | 第79-81页 |
| §3.6 小结 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-84页 |
| 第四章 NaYF_4掺杂 SU-8 芯包共同掺杂型波导放大器 | 第84-98页 |
| §4.1 芯包共同掺杂型波导放大器的增益特性分析 | 第84-90页 |
| ·矩形结构单模条件 | 第84-85页 |
| ·有效掺杂截面积 Aeff的计算 | 第85-87页 |
| ·两种类型器件增益特性分析 | 第87-90页 |
| §4.2 Core doped 型与 Core-cladding doped 型器件的制备 | 第90-96页 |
| ·材料的选择 | 第90-92页 |
| ·掺杂 SU-8 光波导的制备 | 第92-94页 |
| ·掺杂 SU-8 光波导的测试 | 第94-96页 |
| §4.3 小结 | 第96-97页 |
| 参考文献 | 第97-98页 |
| 第五章 铒/镱共掺可溶性配合物光波导放大器的制备 | 第98-114页 |
| §5.1 铒/镱共掺可溶性配合物材料的合成与表征 | 第98-104页 |
| ·铒/镱共掺可溶性配合物材料的合成 | 第98-100页 |
| ·可溶性配合物的元素分析 | 第100页 |
| ·可溶性配合物材料的成膜性能与折射率 | 第100-102页 |
| ·可溶性配合物材料的光谱特性 | 第102-104页 |
| §5.2 可溶性配合物器件制备与测试 | 第104-107页 |
| ·可溶性配合物器件器件制备与通光测试 | 第104-105页 |
| ·可溶性配合物器件增益测试 | 第105-107页 |
| §5.3 器件结构对增益特性影响的模拟分析 | 第107-112页 |
| ·波导的矩形近似 | 第107页 |
| ·不同波导结构对增益的影响 | 第107-110页 |
| ·侧向刻蚀对器件增益的影响 | 第110-112页 |
| §5.4 小结 | 第112-113页 |
| 参考文献 | 第113-114页 |
| 第六章 狭缝波导放大器的增益特性分析 | 第114-133页 |
| §6.1 狭缝波导的特性分析 | 第114-120页 |
| ·狭缝波导的基本原理 | 第114-115页 |
| ·狭缝波导的基本特性 | 第115-119页 |
| ·狭缝波导的尺寸设计 | 第119-120页 |
| §6.2 狭缝波导放大器的实验基础 | 第120-121页 |
| §6.3 1480nm 泵浦下波导放大器的增益特性分析 | 第121-130页 |
| ·建立 1480nm 泵浦下四能级跃迁模型 | 第121-124页 |
| ·]1480nm 泵浦下四能级系统器件的增益特性 | 第124-128页 |
| ·狭缝型波导放大器的增益计算 | 第128页 |
| ·多层狭缝结构的重叠积分因子 | 第128-130页 |
| §6.4 小结 | 第130-131页 |
| 参考文献 | 第131-133页 |
| 第七章 总结与展望 | 第133-138页 |
| §7.1 本论文主要内容与总结 | 第133-137页 |
| §7.2 前景及展望 | 第137-138页 |
| 作者简介及科研成果 | 第138-141页 |
| 致谢 | 第141页 |
