量子点和光子晶体光纤是目前处于国际研究前沿的两种人造材料,前者体现了对电子能带的控制作用,而后者则体现了对光子能带的控制作用。在本项目中,我们将两者有机结合起来,研制一种新颖的量子点注入光子晶体光纤激光器和光源,研究并解决其中所涉及到的各种关键理论和技术问题。我们开展了如下研究工作1、在理论研究方面,首先建立了分析光子晶体光纤传输特性的理论模型,对光子晶体光纤的传输特性进行了研究,对光子晶体光纤的色散和耦合特性进行了设计;根据量子点材料的光学特性,研究了不同组装方式对光纤导光特性的影响;根据量子点中发光材料的能带结构理论分析模型,开发了激光器数值模拟程序,在此基础上对量子点组装光子晶体光纤激光器进行了数值模拟。2、研究了量子点组装光子晶体光纤的方式,完善了组装技术,并提出了多种选择性填充的方法;实现了多种功能材料与光子晶体光纤的组装,并对其传导特性进行了调节。3、对光子晶体光纤在光纤激光器中的应用进行了研究;研制出ZnS:Er、ZnS:Er/Yb、PbS:Er等多种掺杂量子点发光材料,并对其结构和发光特性进行了表征;实现了量子点与光子晶体光纤的组装,并研究了组装后光纤的激射特性。
英文主题词photonic crystal fiber; quantum dot nanomaterial; new type fiber laser; quantum dot injection