cdsezns量子点光纤光致荧光光谱的红移

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1、ＣｄＳｅＺｎＳ程成林彦国＊严金华（浙江工业大学激光与光电子技术研究所，浙江杭州３１００２３）摘要制备了一种ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子点掺杂光纤，测量了不同掺杂浓度和光纤长度下的量子点光致荧光光谱，得到了荧光峰值波长的红移随量子点光纤掺杂浓度和光纤长度的变化。观测对比了４种不同纤芯本底材料（ＵＶ胶、甲苯、正己烷和正癸烷）随光纤长度增加的红移，发现在不同的本底材料中，红移随光纤长度的增加的速率不同。在不同本底材料和不同的掺杂浓度下，最大红移均趋向于２０ｎｍ的同一饱和值，该饱和值取决于量子点第一吸收峰的半峰全宽。关键词光纤通信；ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子点；量子点掺杂光纤；光致荧光；红移；

2、掺杂浓度ｄｏｉ：１０．３７８８／ＡＯＳ２０１１３１．０４０６００２中图分类号文献标识码ＴＮ３０４．２ＡＲｅｄＳｈｉｆｔｏｆＰｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＳｐｅｃｔｒｕｍｏｆＣｄＳｅ／ＺｎＳ－Ｑｕａｎｔｕｍ－ＤｏｔＤｏｐｅｄＦｉｂｅｒＣｈｅｎｇＣｈｅｎｇＬｉｎＹａｎｇｕｏＹａｎＪｉｎｈｕａ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬａｓｅｒａｎｄＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１００２３，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＣｄＳｅ／ＺｎＳ－ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔｄｏｐｅｄｆｉｂｅ

3、ｒｓ（ＱＤＦ）ａｒｅｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｂｙｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＰＬ）ｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅＱＤＦｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓａｎｄｆｉｂｅｒｌｅｎｇｔｈｓ，ｔｈｅｒｅｄｓｈｉｆｔｏｆｔｈｅＰＬｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅＱＤＦｓｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｎｔｈｅｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｆｉｂｅｒｌｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅｒｅｄｓｈｉｆｔａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｆｉｂｅｒｌｅｎｇｔｈｉｎｆｏｕｒｆｉｂｅｒ－ｃｏｒｅｍａｔｅｒｉａｌｓ（ｔ

4、ｏｌｕｅｎｅ，ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｃｕｒａｂｌｅａｄｈｅｓｉｖｅ，ｈｅｘａｎｅａｎｄｄｅｃａｎｅ）ｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ａｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅ／ｄｅｃｒｅａｓｅｒａｔｅｏｆｔｈｅｒｅｄｓｈｉｆｔｄｅｐｅｎｄｓｏｎｔｈｅｃｏｒｅｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｔｈｅｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒｅｄｓｈｉｆｔｅｖｅｎａｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏａｎｉｄｅｎｔｉｃａｌｓａｔｕｒａｔｉｏｎｖａｌｕｅ（２０ｎｍ），ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｕｌｌ－ｗｉｄｔｈａｔｈａｌｆ－ｍａｘｉｍｕｍ（ＦＷＨＭ）ｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔ

5、ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅａｋｏｆｔｈｅＱＤ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓａｎｄｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ；ＣｄＳｅ／ＺｎＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ；ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔｄｏｐｅｄｆｉｂｅｒ；ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ｒｅｄｓｈｉｆｔ；ｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＯＣＩＳｃｏｄｅｓ０６０．２２９０；０６０．２３２０；０６０．２３３０；１６０．２２９０其独特的光学特性已成为科研人员关注的热点，其中Ⅱ－Ⅵ族的ＣｄＳｅ量子点，由于其合成方法简单，发光波长可控，荧光强烈以及稳定可靠等特点而引起人们的引言１光纤通信系统容量的急剧扩大，对光放

6、大器提出了越来越高的要求。现阶段的主力光纤放大器仍然是掺杂稀土类的光纤放大器［１～３］，但经过多年的研究和发展，此种光纤放大器的增益和带宽等主要技术指标已达极限［４，５］。找到一种具有更宽的带宽和更好的平坦增益特性的光纤放大器成为必需。当前，人工纳米材料迅猛发展，半导体量子点以［６］。注意以量子点作为光增益介质所做的许多理论和实验研究表明，掺量子点的光纤放大器是一种极有［７，８］。前景的光纤放大器与当前通常的以稀土元素作为增益介质的光纤放大器不同，量子点光纤放大器是以半导体量子点作为光纤的增益介质，其光谱特性、收稿日期：２０１０－０９－１９；收到修改稿日期：２０１０－１１

7、－１２基金项目：国家自然科学基金（６０７７７０２３）和浙江省自然科学基金（Ｚ４０７３７１）资助课题。作者简介：程成（１９５３—），男，博士，教授，主要从事量子点光纤放大器以及激光器等方面的研究。纤芯本底材料、掺杂浓度、光纤长度和激励波长等，对光纤放大器的增益、带宽和噪声等都有重要的作用［９～１１］。量子点光纤作为量子点光纤放大器的基本核心器件，其光纤的光学光谱特性，对量子点光纤放大器的性能具有关键作用［１２，１３］。本文制备了多组ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子点掺杂光纤，测量了光纤在不同掺杂浓度和不同光纤长度下的量子点光致荧光光谱，分析