Усилительные свойства активных световодов с высокой концентрацией ионов эрбия

Для световодов с сердцевиной на основе алюмосиликатного стекла, легированного ионами эрбия с концентрациями в диапазоне 3 × 10¹⁸–10²⁰ см^-3, измерена относительная концентрация ионов эрбия, безызлучательно релаксирующих на основной уровень из-за взаимодействия на метастабильном уровне. Определена зависимость доли таких ионов от концентрации Er³⁺ для световодов с различным содержанием оксида алюминия в сердцевине. Показано, что увеличение концентрации Al₂O₃ существенно снижает долю ионов эрбия, не участвующих в процессе усиления. Установлено, что кластеризация приводит к существенному падению коэффициента усиления активных световодов с высокой концентрацией Er³⁺. На основании проведенных измерений построена зависимость квантовой эффективности волоконного усилителя от концентрации ионов эрбия. Данная зависимость может быть использована для оптимизации параметров эрбиевых волоконных усилителей.