[00105331]基于超大规模集成光学芯片的多通道超宽带可调谐掺铋光纤激光器

　　该项目研究了掺铋光纤在 1100-1600nm 波长范围内的超宽带荧光辐射特性及其在超宽带放大器及光源、多通道可调谐激光器方面的应用，可满足未来超大容量超宽带光纤通信系统、智能化光纤传感系统及光谱测量等对光源的需求，具有重要的理论意义和实际应用价值。主要研究成果如下：
　　1。对掺铋光纤的发光机理进行了分析和研究：推测出了基于掺铋光纤材料中铋离子的局域价态和电子结构，确定了以铋离子的发光机理，提出了 830/980nm 激光器泵浦下铋铒共掺光纤（BEDF）的能级图。
　　2。深入系统地研究了掺铋光纤（包括 BEDF 和铋铒镱共掺光纤（BEYDF））的荧光特性：包括：泵浦情况、光纤参数、环境温度、γ 辐射、光漂白效应、激光辐照、热效应等的影响；BEDF 中铝相关的铋活性中心的光谱特性；BEYDF 的超宽带辐射特性；荧光寿命；荧光上转换效应等，为开发掺铋光纤在超宽带放大器和光源等光子学方面的应用奠定了坚实基础。3。对掺铋光纤的增益特性开展了研究：包括掺铋光纤放大模型的建立及增益特性的仿真
　　分析；搭建了超宽带、高增益的掺铋光纤放大实验系统，实现了总带宽超过 200nm 的超宽带开关增益；对比研究了 830/980nm 泵浦下以及不同掺杂浓度下的增益性能，为设计优化增益模块和激光器提供了理论指导。
　　4。研究了环形腔可调谐激光器工作原理，设计了基于 Opto-VLSI 的环形腔超宽带可调谐激光器的实现方案；搭建了基于掺铒光纤的三通道可调谐激光器和基于多谐振腔的单纵模可调谐激光器实验系统，研究并优化了激光参数特性。实现了工作在 980-1630nm 的基于掺铋光纤的超宽带光源，其半峰全宽>500nm。
　　该项目取得的研究成果为推动掺铋光纤的超宽带光子学应用奠定了重要基础。