Полимерный одномодовый волновод с наночастицами α-NaYbF4:Er3+,Ce3+@NaYF4 для усиления телекоммуникационного сигнала в C-диапазоне

Изготовлен оптический усилитель телекоммуникационного сигнала в С-диапазоне на основе полимерного одномодовомого волновода с включёнными наночастицами, обладающими стоксовой люминесценцией. Для этого были синтезированы наночастицы α-NaYbF₄:Er³⁺,Ce³⁺@NaYF₄ со структурой в виде ядра, покрытого инертной оболочкой, со средним диаметром 30 нм. При возбуждении ближним инфракрасным излучением на длине волны 980 нм они демонстрируют интенсивную фотолюминесценцию в диапазоне длин волн 1 530-1 565 нм. Методом контактной фотолитографии изготовлен полимерный волноводный усилитель, содержащий наночастицы с концентрацией массовой доли 0,05 %. Максимально достигнутый коэффициент усиления в одномодовом волноводе с длиной 1,2 см на длине волны 1 530 нм составил 28 дБ/см при мощности накачки 280 мВт.

На английском языке

Зolymer single-mode waveguide with α-NaYbF4:Er3+,Ce3+@NaYF4 nanoparticles for amplifying telecommunication signal in the С-band

Khaydukov K.V., Goriachuk I.O., Demina P.A. and Sokolov V.I.

We develop an optical amplifier of a telecommunication signal in the C-band based on a polymer single-mode waveguide incorporated with the nanoparticles displaying Stokes luminescence. For this purpose nanoparticles α-NaYbF₄:Er³⁺,Ce³⁺@NaYF₄ with the core-inert shell structure and an average diameter of 30 nm have been synthesized. The nanoparticles exhibit intense luminescence in the range of 1530-1565 nm when excited by near infrared light with the wavelength of 980 nm. A polymer waveguide amplifier containing nanoparticles in a concentration of 0.05 wt % has been manufactured by contact photolithography. The maximum gain achieved is 28 dB/cm at a wavelength of 1530 nm in a 1.2 cm long single-mode waveguide under 280 mW pump power.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2026_69_01_46

Пример ссылки для цитирования

Хайдуков К.В., Горячук И.О., Демина П.А., Соколов В.И. Полимерный одномодовый волновод с наночастицами α-NaYbF₄:Er³⁺,Ce³⁺@NaYF₄ для усиления телекоммуникационного сигнала в C-диапазоне // Изв. вузов. Радиофизика. 2026. Т. 69, № 1-2. C. 46–51.