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由于量子点具有独特的量子效应和优越的光谱特性,其在光电子器件和生物医学研究中的潜在应用价值已引起了广大科学工作者的极大关注。把量子点掺杂入空心石英光纤中,制备成量子点光纤,并进一步制备成量子点光纤放大器(Quantum-dot Doped Fiber Amplitier,QDFA),这对于推动光通信领域的发展有着非常大的意义。
作为量子点光纤放大器的前期探索,本论文主要做了以下两方面工作:(1)研究掺杂物质(量子点)的光谱特性,通过测量可见光波段的CdSe、CdSe/ZnS和近红外波段的PbSe三种量子点的吸收-发射光谱,分析了激发光源波长、量子点溶液温度及浓度等对量子点光谱的影响,结合量子点的AFM表面扫描及粒度分布测量,讨论了量子点在不同溶剂中的稳定性。阐述了激发波长与量子点粒径分布及辐射峰三者之间的联系,这部分研究具有一定的创新性;(2)探索量子点光纤的灌装方法,实践了量子点掺入空心光纤的两种方法(真空抽入法和注射法)以及量子点光纤端面封口的两种可行方法(直接敷胶法和实心-空心光纤对接法),对比分析了各方法的优缺点。量子点光纤的研制刚刚起步,因此,这部分实验具有一定的开创性。
本文的研究为研制QDFA提供了必要的实验和理论分析,对制备高性能的量子点光纤有一定的指导和借鉴作用。