半导体量子点与石英光纤集成的宽谱光放大器研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61205172
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    29.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0509.光学和光电子材料
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

In order to solve problem of narrow gain band width, regular gain wavelength, slow response speed and long active optical fiber of the existing fiber amplifier doped of rare earth,this project proposes coating taper region of optical fiber coupler with semiconductor quantum dot doped material to realize a kind of wide spectrum optical amplifier through the evanescent field excitation, which integrated by semiconductor quantum dot and the quartz optical fiber. Main research contents include: physical model of integrated semiconductor quantum dot optical fiber amplifier; sol-gel doping technique of semiconductor quantum dots; coating process and structure optimization design of thin films doped of quantum dot in the fused-tapered zone; wide spectrum and high speed response characteristics of semiconductor quantum dots fiber amplifier. Semiconductor quantum dot has quantum size effect. It can realize functions of wide spectrum, tunalbe wavelength and high speed optical amplification. Optical fiber coupler based on the common quartz optical fiber has low loss. Therefore, the project based on mixing semiconductor quantum dot and common quartz fiber material, explores a novel optical fiber amplifier technology, to meet the needs of broadband, high speed communication and optical access network development.
本项目提出将半导体量子点掺杂材料涂覆于石英光纤耦合器的锥区,通过渐逝波场激发量子点,实现一种半导体量子点与石英光纤集成的宽谱光放大器,拟解决现有稀土掺杂光纤放大器放大谱宽窄、增益波段固定、响应速度慢、有源光纤长等问题。项目主要研究内容包括:集成半导体量子点光纤放大器的物理模型;半导体量子点的溶胶-凝胶掺杂技术;量子点掺杂薄膜在熔锥区的涂覆工艺和结构优化设计;半导体量子点光纤放大器的宽光谱、高速响应特性。半导体量子点具有量子尺寸效应,可实现宽光谱、波段可调、高速响应的光放大功能;光纤耦合器是基于常规石英光纤,具有低损耗的光传输性能,因此,本项目基于这种将半导体量子点与常规石英光纤材料进行混合集成的思想,探索一种新型光纤放大技术,以满足宽带、高速光纤通信和光接入网发展的需求。

结项摘要

本项目提出了将PbS半导体量子点掺杂溶胶凝胶涂覆于熔锥光纤锥区,通过渐逝波场激发量子点,实现了一种半导体量子点与石英光纤集成的宽谱光放大器,该放大器具有增益带宽宽、单位增益高、结构紧凑等优点。项目主要取得了如下成果:建立了量子点锥形光纤放大器的理论模型,并对量子点锥形光纤放大器的结构设计和性能进行了理论分析;研究了基于溶胶-凝胶PbS量子点合成技术,并通过甲基掺杂实现了降低溶胶折射率、与石英光纤折射率匹配的目的;以980nm半导体激光器作为泵浦光,实现了在1310nm波段的超宽带光放大器,放大器长度约2cm(锥区),放大光谱范围大于200nm,增益达10dB,单位长度增益大于4dB/cm;为了增强渐逝波激发量子点的浓度,提出了熔锥光纤渐逝波光场吸附半导体量子点技术,利用光对微纳粒子的吸附作用,将PbS量子点均匀的吸附在熔锥光纤锥区表面,大大提升了与熔锥光纤渐逝波相互作用的量子点浓度。因此,本项目基于这种将半导体量子点与常规石英光纤材料进行混合集成的思想,探索了一种新型光纤放大技术,以满足宽带、高速光纤通信和光接入网发展的需求。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(4)
专利数量(0)
熔锥光纤渐逝波光场吸附半导体量子点技术研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中国激光
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    庞拂飞;倪晴燕;陈振宜;王廷云
  • 通讯作者:
    王廷云
Enhanced thermal stability of oleic-acid-capped PbS quantum dot optical fiber amplifier
增强油酸封端 PbS 量子点光纤放大器的热稳定性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Wang; Tingyun;Kost; Alan R.;Tsung; Chia-Kuang (Frank);An; Zesheng
  • 通讯作者:
    Zesheng
Optical fiber amplifiers based on PbS/CdS QDs modified by polymers
基于聚合物改性 PbS/CdS QD 的光纤放大器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Fufei Pang;Tingyun Wan;Alan R. Kost;Zesheng An
  • 通讯作者:
    Zesheng An

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其他文献

利用非平衡光纤Mach-Zehnder干涉仪探测频率非简并纠缠态光场
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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    薛辉;陈娜;陈振宜;刘书朋;商娅娜
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    商娅娜
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  • 作者:
    沈诗;魏鹤鸣;王俊;刘奂奂;马章微;陈娜;商娅娜;庞拂飞
  • 通讯作者:
    庞拂飞
利用非平衡光纤Mach-Zehnder干涉仪探测频率非简并纠缠态光场
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    物理学报
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  • 作者:
    商娅娜;王东;王文哲;贾晓军;闫智辉;彭堃墀
  • 通讯作者:
    彭堃墀

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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