| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-15页 |
| 1 绪论 | 第15-31页 |
| ·光纤通信与波分复用系统概况 | 第15-17页 |
| ·光纤通信的发展 | 第15-16页 |
| ·波分复用系统概况 | 第16-17页 |
| ·宽带掺铒光纤放大器及其研究现状 | 第17-27页 |
| ·光放大器及其分类 | 第17-21页 |
| ·光纤通信系统对掺铒光纤放大器的要求 . | 第21页 |
| ·实现宽带放大的主要技术方案 | 第21-25页 |
| ·宽带碲基和铋基掺铒光纤放大器的研究现状 | 第25-27页 |
| ·论文研究目的及意义 | 第27-28页 |
| ·论文研究内容 | 第28-31页 |
| ·论文主要研究内容 | 第28-30页 |
| ·课题来源 | 第30-31页 |
| 2 实验与光谱理论 | 第31-39页 |
| ·玻璃样品的制备 | 第31-32页 |
| ·碲酸盐玻璃样品原料及制备 | 第32页 |
| ·铋酸盐玻璃样品原料及制备 | 第32页 |
| ·玻璃样品的测试 | 第32-34页 |
| ·物理性质的测试 | 第32页 |
| ·光谱性质的测试 | 第32-34页 |
| ·铒离子的光谱理论 | 第34-39页 |
| ·稀土元素及铒离子能级 | 第34-35页 |
| ·Judd-Ofelt 理论 | 第35-37页 |
| ·McCumber 理论 | 第37-39页 |
| 3 单掺稀土铒离子对于碲酸盐玻璃光谱特性的影响研究 | 第39-53页 |
| ·碲酸盐玻璃样品组分配比 | 第39-40页 |
| ·碲酸盐玻璃样品的光谱特性 | 第40-42页 |
| ·不同铒离子掺杂浓度下的荧光谱 | 第40-41页 |
| ·不同铒离子掺杂浓度下的荧光强度和寿命 | 第41-42页 |
| ·铒离子1.53ΜM 波段荧光谱展宽 | 第42-45页 |
| ·荧光谱的Lorentz 线型分解 | 第42-43页 |
| ·四能级模型及荧光谱展宽分析 | 第43-45页 |
| ·铒离子的无辐射能量转移与荧光猝灭 | 第45-50页 |
| ·铒离子的无辐射能量转移机理 | 第45-48页 |
| ·铒离子的协作上转换系数 | 第48-50页 |
| ·稀土铒离子的溶解性 | 第50-52页 |
| ·临界浓度和临界相互作用距离 | 第50-51页 |
| ·稀土铒离子的溶解性 | 第51-52页 |
| ·本章小结 | 第52-53页 |
| 4 多稀土离子共掺下碲酸盐玻璃光谱特性的研究 | 第53-69页 |
| ·碲酸盐玻璃样品组分配比 | 第54页 |
| ·碲酸盐玻璃样品的吸收光谱 | 第54-55页 |
| ·ER~(~(3+))/Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃的光谱特性 | 第55-61页 |
| ·铒离子1.53μm 波段荧光和上转换发光 | 第55-57页 |
| ·Er~(3+)/Yb~(3+)离子间的能量传递 | 第57-58页 |
| ·上转换发光机理 | 第58-60页 |
| ·理论模拟 | 第60-61页 |
| ·ER~(3+)/Yb~(3+)/CE~(3+)共掺碲酸盐玻璃的光谱特性 | 第61-64页 |
| ·铒离子1.53μm 波段荧光和上转换发光 | 第61-63页 |
| ·Er~(3+)/Ce~(3+)离子间的能量传递 | 第63-64页 |
| ·ER~(3+)/CE~(3+)离子间能量传递速率的提高 | 第64-68页 |
| ·傅里叶—红外(FT-IR)吸收光谱 | 第65页 |
| ·Er~(3+)→Ce~(3+)间能量传递速率的提高 | 第65-67页 |
| ·铒离子1.53μm 波段荧光谱 | 第67-68页 |
| ·本章小结 | 第68-69页 |
| 5 单掺铒离子情形下铋酸盐玻璃荧光衰减特性研究 | 第69-81页 |
| ·铋酸盐玻璃样品组分配比 | 第69-70页 |
| ·铋酸盐玻璃的红外透射谱 | 第70-72页 |
| ·玻璃样品的红外透射光谱 | 第70-71页 |
| ·OH-根离子的吸收系数和浓度 | 第71-72页 |
| ·激发态~4I_(13/2) 能级铒离子荧光衰减特性 | 第72-74页 |
| ·铒离子荧光衰减曲线 | 第72-73页 |
| ·铒离子荧光衰减机理 | 第73-74页 |
| ·铋酸盐玻璃的除水处理研究 | 第74-79页 |
| ·红外吸收光谱及OH~-离子浓度 | 第75-76页 |
| ·铒离子荧光衰减曲线 | 第76-77页 |
| ·铒离子荧光光谱 | 第77-78页 |
| ·光纤信号增益 | 第78-79页 |
| ·本章小结 | 第79-81页 |
| 6 掺铒铋酸盐玻璃激发态吸收的抑制研究 | 第81-93页 |
| ·铋酸盐玻璃样品组分配比 | 第81-82页 |
| ·铒离子激发态吸收及其抑制 | 第82-86页 |
| ·铒离子激发态吸收 | 第82-84页 |
| ·激发态吸收的抑制 | 第84-86页 |
| ·铒离子1.53ΜM 波段荧光特性 | 第86-92页 |
| ·~4I_(13/2) 能级铒离子量子效率 | 第86-88页 |
| ·~4I_(13/2) 能级铒离子总量子效率 | 第88-89页 |
| ·~4I_(13/2) 能级铒离子增益截面 | 第89-92页 |
| ·本章小结 | 第92-93页 |
| 7 多组分宽带掺铒玻璃光纤的研制及其光谱特性 | 第93-103页 |
| ·多组分掺铒玻璃光纤的制备 | 第93-97页 |
| ·光纤制备对纤芯和包层的要求 | 第93-94页 |
| ·纤芯和包层玻璃组分的选择 | 第94页 |
| ·光纤预制棒的制备 | 第94-96页 |
| ·光纤拉制 | 第96-97页 |
| ·多组分掺铒玻璃光纤的光谱特性 | 第97-99页 |
| ·光谱测试 | 第97页 |
| ·光纤传输损耗 | 第97-98页 |
| ·光纤的放大自发辐射谱 | 第98-99页 |
| ·多组分掺铒玻璃光纤与石英传输光纤的熔接研究 | 第99-102页 |
| ·光纤熔接预处理 | 第100-101页 |
| ·光纤的非对称熔接 | 第101-102页 |
| ·本章小结 | 第102-103页 |
| 8 宽带铋酸盐玻璃基掺铒光纤稳态放大特性研究 | 第103-121页 |
| ·掺铒光纤放大器的基本结构和工作原理 | 第103-106页 |
| ·EDFA 的基本结构 | 第103-105页 |
| ·EDFA 的工作原理 | 第105-106页 |
| ·多组分宽带掺铒光纤放大器的理论模型 | 第106-109页 |
| ·铒离子跃迁的多能级模型 | 第106-107页 |
| ·148011m 泵浦下的粒子数速率方程和光功率传输方程 | 第107-108页 |
| ·98011m 泵浦下的粒子数速率方程和光功率传输方程 | 第108-109页 |
| ·数值模拟 | 第109页 |
| ·宽带铋基掺铒光纤放大器的增益和噪声特性 | 第109-114页 |
| ·模拟参数 | 第109-110页 |
| ·148011m 泵浦下的信号增益和噪声特性 | 第110-113页 |
| ·98011m 泵浦下的信号增益和噪声特性 | 第113-114页 |
| ·宽带铋基掺铒光纤放大器对于ASE 噪声的处理 | 第114-119页 |
| ·放大自发辐射(ASE)噪声 | 第114-116页 |
| ·带光隔离器后的信号增益和噪声系数 | 第116-117页 |
| ·使用光环形器后的信号增益和噪声系数 | 第117-119页 |
| ·本章小结 | 第119-121页 |
| 9 宽带碲酸盐玻璃基掺铒光纤瞬态放大特性研究 | 第121-131页 |
| ·宽带碲基掺铒光纤放大器的理论模型 | 第121-123页 |
| ·瞬态粒子数速率—光功率传输方程 | 第121-122页 |
| ·数值算法 | 第122页 |
| ·模拟参数 | 第122-123页 |
| ·宽带碲基掺铒光纤放大器的瞬态响应 | 第123-125页 |
| ·脉冲输入信号的瞬态响应 | 第123-124页 |
| ·瞬态响应时间常数 | 第124页 |
| ·双通道输入信号下的瞬态响应 | 第124-125页 |
| ·宽带碲基掺铒光纤放大器瞬态响应的抑制 | 第125-130页 |
| ·脉冲信号上升沿变化方式选择 | 第125-126页 |
| ·不同上升沿脉冲输入信号的输出响应 | 第126-130页 |
| ·本章小结 | 第130-131页 |
| 10 总结与展望 | 第131-136页 |
| 致谢 | 第136-137页 |
| 参考文献 | 第137-150页 |
| 附录:作者攻读博士学位期间参加科研项目和发表论文情况 | 第150-152页 |