[发明专利]一种亚波长近红外通信光放大器

摘要

本发明涉及一种亚波长近红外通信光放大器；特别涉及一种以(Yb/Er)2Si2O7单晶纳米线为增益介质的、亚波长近红外通信光放大器。本发明以一维微钠尺寸的稀土硅酸盐单晶纳米线作为增益介质，成功的制备出了微钠尺寸的、亚波长近红外通信光放大器；有效的解决了现有技术无法进行微纳米尺度范围内的光集成的难题。本发明所述稀土硅酸盐纳米线是化学式为(Yb/Er)2Si2O7、直径为500‑800纳米、长度为10‑80微米的稀土硅酸盐纳米线。该纳米材料的具体合成方法是以Au作为催化剂，Si粉或SiO2、无水YbCl3颗粒和无水ErCl3颗粒作为原料，采用化学气相沉积法制得。本发明所制备的稀土硅酸盐纳米线对于实现全光通讯以及光集成器件有极其重要的意义。

主权项

一种亚波长近红外通信光放大器的制备方法，所述放大器包括单根稀土硅酸盐单晶纳米线、泵浦光源、信号光源、波分复用器、输入光纤、输出光纤；所述稀土硅酸盐单晶纳米线一端与输入光纤的光针相连，另一端与输出光纤的光针相连； 所述稀土硅酸盐单晶纳米线是化学式为(Yb/Er)2Si2O7的稀土硅酸盐单晶纳米线；其特征在于，稀土硅酸盐单晶纳米线的制备方法，包括下述步骤：将Si粉装入瓷舟1，将YbCl3与ErCl3按质量比1:1～1:10混合均匀后置于2号瓷舟，将带有金颗粒的Si片置于3号瓷舟上；将带有进气口和出气口的水平管式炉划分为三个温度区间，自进气口至出气口方向依次为T1温度区间、T2温度区间、T3温度区间；将瓷舟1、瓷舟2、瓷舟3对应放置在T1温度区间、T2温度区间、T3温度区间，抽真空，通入氧气与氩气组成的载气，升温至瓷舟1所在的T1温度区间温度为1050～1200℃，瓷舟2所在的T2温度区间温度为650‑700℃，瓷舟3所在的T,3温度区间温度为650‑700℃，载气将Si蒸汽、YbCl3蒸汽、ErCl3蒸汽送至带有金颗粒的Si片上反应2‑3小时，得到化学式为(Yb/Er)2Si2O7、直径为500～800nm、长度为10～80μm的稀土硅酸盐单晶纳米线，所述氧气与氩气按体积比5‑10:90‑95组配；或将SiO2粉装入瓷舟1，将YbCl3与ErCl3按质量比1:1～1:10混合均匀后置于2号瓷舟，将带有金颗粒的Si片置于3号瓷舟上；将带有进气口和出气口的水平管式炉划分为三个温度区间，自进气口至出气口方向依次为T1温度区间、T2温度区间、T3温度区间；将瓷舟1、瓷舟2、瓷舟3对应放置在T1温度区间、T2温度区间、T3温度区间，抽真空，通入氢气与氩气组成的载气，升温至瓷舟1所在的T1温度区间温度为1050～1200℃，瓷舟2所在的T2温度区间温度为650‑700℃，瓷舟3所在的T,3温度区间温度为650‑700℃，载气将SiO2蒸汽、YbCl3蒸汽、ErCl3蒸汽送至带有金颗粒的Si片上反应2‑3小时，得到化学式为(Yb/Er)2Si2O7、直径为500～800nm、长度为10～80μm的稀土硅酸盐单晶纳米线；所述氢气与氩气按体积比5‑10:90‑95组配。