CN105659406B - 光电器件及其制造方法和其材料 - Google Patents

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Abstract

具有包含稀土或过渡金属离子的区域用于生成预定波长的辐射的光电信号转换器件。所述区域包含含有适于增强辐射的发射的配体的有机配合物和与辐射源的波长可分开同时操作的发色团，所述辐射源的波长不大于所述预定所需的辐射的波长。可以激发所述发色团与所述稀土或过渡金属离子的较高允许的能态交联耦合，从而通过随后的所述离子至允许的较低能态的衰变来生成所述预定所需的辐射。

Description

光电器件及其制造方法和其材料
本发明涉及光电器件、这样的器件的制造方法、并入这些器件的信号转换系统和其中使用的材料。
根据玻尔的量子力学模型，原子可以仅以某些允许的能态存在。这种理论在光电器件中的应用陈述于由P.W. France (France 1991)编辑的Fibre Optic Lasers andAmplifiers和由Michel Digonnet (Digonnet 1993)编辑的Rare Earth Doped FiberLasers and Amplifiers的第2章中。Digonnet 1993的表1(p20)和France 1991的图2.3(p20)表明在不同玻璃主体中各种掺杂剂所允许的能量跃迁。
PCT专利申请WO8701246A1公开了单模光纤激光器和放大器，其相比它们的大型对应体拥有许多优点。凭借它们的小的纤芯（通常8μm直径并且更小），可以实现非常低的阈值(~1000μW)和高的增益。还因为通常地光纤直径整体为约100μm，热效应被证明是最小的。
由于这些属性，对于不普遍的稀土或过渡金属掺杂剂和对于不普遍的光跃迁可以产生有用的激光器作用或放大器增益，甚至其中涉及的光跃迁内在地是弱的。对于先前仅以脉冲模式操作的3级激光器系统，甚至已经发现室温连续激光器操作是可能的。
因为掺杂剂浓度是很低的，所以制造可以是经济的。典型的器件可以使用少至0.1μg的掺杂剂氧化物。
如果二氧化硅被选择作为主体介质，那么将具有良好的功率容量特征。此外在高二氧化硅的玻璃主体的存在下，稀土或过渡金属掺杂剂离子的光跃迁基本上是变宽的。这允许了可调激光器和宽带放大器两者的实现。
目前已经试验地研究了大多数稀土掺杂剂和一些过渡金属掺杂剂。显著地，尽管接近高损耗的吸收带，但是全部显示出其中损耗是低的窗口。这允许极长的放大器和激光器的建造。
综上所述，有源器件提供了改进的信源/放大器用于电信应用，因为它们可以在不损害的情况下处理高的功率，它们提供了较小/较轻/较便宜的通用有源器件并且可以与其它光纤器件（例如光栅）结合来提供新的和强大的信号处理功能。还注意的是可以在光纤激光器中获得的光能级上容易地实现非线性效应，提供了多个同步的激光器和非线性效应的利用。然而，不可行的是通过增加掺杂剂浓度来无限地增加辐射量，因为在高浓度下相邻离子的接近引起损耗，被称为浓度猝灭的现象。为了实现光纤掺稀土激光器和放大器的最佳性能，必要的是由通过给出低浓度的掺杂剂的改进的化学气相沉积法来制备的预制件来制造它们。可以通过使掺杂剂并入有机配体中来实现相似的效应。
现代电信是基于二氧化硅光纤电缆的全球网络，所述电缆以光速传输数据环绕全球。尽管这些光纤中经历的低的损耗，但是仍必要的是定期地放大光信号，并且迄今这已经借助于掺铒光纤放大器(EDFA)来进行。这些依靠发射波长为1.5μm（二氧化硅光纤的低损耗窗口）的铒离子中原子内的跃迁。由于铒离子的弱的激发特性，必须在10-30 m长的掺铒光纤下轴向地发射单独的泵浦激光器以实现足够的布居反转并且因此实现光增益。原则上，可以通过使铒离子并入包含耦合至铒的发色团的有机主体中来增强基于铒的放大器的特性（这种现象被称为敏化），其允许用较低强度的信源来泵送，例如发光二极管(LED)和短得多长度的放大。实施这种想法的尝试已经被通过大多数有机化合物中存在的CH或OH振荡子来猝灭铒离子所阻碍。我们已经发现的是我们可以使卤代有机配体中长荧光寿命的铒与全卤代发色团耦合以产生结合内部量子效率为~7%的超常敏化(>104，相对于直接吸收计)的系统。已经将这种系统实施到我们的专利申请WO0178203A1（通过引用并入其内容）中所述类型的平面放大波导中，以产生重要的1.5μm电信波长操作的光学放大器和激光器。这种方法允许开发多种结构，然后可以将所述结构集成在任何平坦的衬底上，例如集成在硅上允许使光学功能性添加至硅器件。
尽管在有机铒配合物上有超过10年的工作，但是迄今在制造具有足够有前途的考虑用于光学放大器或激光器的特性的系统上没有显著地进展。尽管在一方面，一些有机发色团已经显示出在合适的光谱范围中使铒敏化，并且在另一方面，一些氘代和卤代（甚至全氟代）配合物显示出铒发射特性的相当大的增强并且提供相对长的寿命，但是现实是从未使两者的条件满足至操作程度。一个生产全氟代配体和发色团的问题是氟原子的强烈地吸电子特性使配体与镧系离子的结合是困难的，并且许多化合物不是化学或热稳定的。除合成有关的问题之外，对于经由常规的有机气相沉积技术来处理材料是额外的困难，所述技术已经被使用以实现用于信号转换应用所需的纯度和光学质量。
通过将发色官能团（在有机基团中强吸收性）与为铒离子（强的、长寿命的1.5μm发射）产生高效有机环境的有机官能团分离，我们已经克服了这些问题，同时在两者之间创造了高度有效的能量转移。
根据本发明，提供了具有包含稀土或过渡金属离子的区域的光电信号转换器件，所述稀土或过渡金属离子具有允许的较高和较低的能态用于借助于所述能态之间的跃迁来生成预定波长的辐射，其中所述区域包含含有适于通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射的配体的有机配合物和与辐射源的波长可分开同时操作的发色团，所述辐射源的波长不大于所述预定所需的辐射的波长以激发所述发色团与所述稀土或过渡金属离子的较高允许的能态或更高能态交叉耦合，由此所述离子衰减至所述较高允许的状态从而通过随后的所述离子至允许较低的能态的衰减来生成所述预定所需的辐射。
将参考附图来具体地描述本发明，其中：
图1a、1b和1c显示出某些有机材料的光谱
图2a和2b显示出来自掺杂膜的铒1532nm光致发光的时间依赖性
图3是显示出本发明的优选实施方案中能量转移跃迁的Jablonski图
图4是用于增益测量的波导结构的示意图
图5是显示出取自波导的信号强度测量的曲线图；和
图6显示出来自使用纯Zn(F-BTZ)2层的有机发光二极管(OLED)的标准化电致发光和相应的来自掺杂器件的电致发光。
目前参照附图，图1显示出根据本发明的具体实施方案的有机材料的光谱。图1(a)呈现出单晶Er(F-TPIP)3的吸收光谱，其显示出Er3+跃迁（所有显示的跃迁均来自4I15/2基态并且使用标准命名法根据激发态来标记）的特征吸收。特别注意地，在光谱的可见光区域中没有配体吸收。在图1(b)中，其显示出发射波长为1.532μm的掺杂膜的激发光谱（黑色实线1.1），铒离子中的直接激发太弱以致没有被记录。点划线1.2是发色团Zn(F-BTZ)2膜的吸收光谱。短划线1.3是Zn(F-BTZ)2粉末的光致发光光谱。图1(c)显示出来自用405nm的波长激发的掺杂膜中铒原子的红外光致发光4I13/2→4I15/2。
图2显示出来自掺杂膜的铒1532nm光致发光的时间依赖性。图2(a)中是使用417nm激发的5ns脉冲来激发的和图2(b)中是使用405nm的矩形4ms脉冲来激发的。长的上升时间是由于发色团中三重态布居的积聚，所述发色团是激发铒离子的储存器。还显示出的是强调Zn(F-BTZ)2中来自单线态S0、S1和三重态T1两者的能量转移的系统的Jablonski图(图3)。虚线箭头3.1代表非放射性衰减。
图4是用于增益测量的波导结构的示意图。在波导中探测激光4.1用于激发光致发光，其在相对的边缘4.2处被测量。曲线图(图 5)显示出在使用5.2和不使用5.1泵浦激光器的情况下信号的强度。泵浦激光器的存在放大了~100%的信号强度。
图6显示出来自使用纯Zn(F-BTZ)2层的有机发光二极管(OLED)的标准化电致发光。观测到两个峰6.2：~500nm的单线态发射和~610nm的三重态发射。在用20% Er(F-TPIP)3掺杂的Zn(F-BTZ)2的器件中，不再可以看见三重态发射6.1并且在~1.532μm处存在来自铒的强红外发光6.3。
在本发明的优选实施方案中，不在可见光区域中表明敏化，但是为封装的铒离子提供长的发光寿命的铒配合物与卤代有机发色团是共同蒸发的。
在本发明的具体实施方案中，铒配合物是四（五氟苯基）-亚氨基二次膦酸铒(III)，Er(F-TPIP)3，并且发色团是全氟代基于锌的有机发色团，2-(3,4,5,6-四氟-2-羟苯基)-4,5,6,7-四氟苯并噻唑的锌(II)盐，Zn(F-BTZ)2。这种方法是真空兼容的并且高质量膜通常可以在任何常规的衬底上生长。我们已经使用这种方法以使2μm厚的有机波导生长至硅衬底上700nm热生长二氧化硅层上。所得的波导表明波长为1.532μm的系数为3.3dB/cm的增益，同时波长为405nm的光泵浦(5mW)。此外，我们已经表明的是可以将活性层实施到1.5μm发射的有机发光二极管(OLED)中。这种技术可以用于生产用1.5μm的关键电信波长操作的有机光学放大器和激光器。
100μm Er(F-TPIP)3的晶体的吸收光谱呈现于图1a中；可以看到的是存在直接进入Er3+离子的明确吸收，但是没有大于350nm波长的配体吸收的证明。相反地，图1b显示出与30% Er(F-TPIP)3共同蒸发的Zn(F-BTZ)2的250nm厚膜的激发光谱，其以1532nm的Er3+发射波长记录。因此在这种掺杂膜中，不存在进入Er3+离子的直接吸收的证明并且激发由<350nm的紫外光延伸至蓝光中~475nm的宽带所主导。该激发光谱很好地与来自可商购的并且高度有效高功率的蓝色发光二极管(LED)的发射匹配。
因为激发光谱没有显示出进入铒离子的直接吸收的证明，所以我们仅能够给出由Zn(F-BTZ)2配合物提供的敏化增强的最小值。350nm至500nm的激发光谱下积分面积的大小与510nm至540nm的区域（包括强的520nm2H11/2 → 4I15/2 跃迁）中测量的大小的比率给出了量级为104的掺杂膜的最小敏化，相对于进入Er3+离子的直接吸收计。为了表明这种敏化直接地可归因于Zn(F-BTZ)2配合物，我们显示出图1b中来自纯Zn(F-BTZ)2的250nm厚层的吸收光谱。该吸收光谱具有与掺杂层的激发光谱一致的带，表明Zn配合物使铒发射敏化。在用405nm的波长激发时，掺杂的Zn(F-BTZ)2膜的红外光致发光光谱显示于图1c中。发射光谱显示出集中在~1532nm的来自4I13/2 → 4I15/2跃迁的强发光。
可以由时间分辨测量来得到关于敏化和能量转移过程的性质的重要信息。使用波长为417nm（接近激发光谱的峰值并且远离任何直接的Er3+离子吸收）的5ns脉冲记录的铒发射波长为1532nm（图2a）的时间分辨的光致发光测量显示出~0.5 μs的上升时间，接着具有至少两种平均寿命为~0.86 ms的组分的衰减。作为衍生于相应的使用单晶Er(F-TPIP)3的4I15/2 → 4I13/2吸收光谱，Er3+离子的内在辐射寿命为13ms用于表示出量子效率为~7%的这种跃迁。这样的与高敏化结合的高光致发光效率对于布居反转从而增益是关键性的。
Jablonski图(图3)中我们可以描述从有机发色团进入Er3+离子的观察到的能量转移过程。有机部分中光子的吸收生成单线态激子，S1。需要改变自旋数以转移有机S1态至Er3 + 多重态的激发，并且先前的单线态到较低势的三重态T1（系统间交叉）的改变允许这种耦合更有效地发生。在这种系统中，通过由氟的高Z引起的增强的自旋轨道相互作用，每个苯并噻唑配体上八个氟原子的效应有利于自旋混合和系统间交叉，并且因此有助于有效地使能量直接地转移至Er3+多重态并且经由中间态T1。
在使用来自405nm激光器的长度为4ms的方波调制来激发时，所述方波调制再次地仅被Zn(F-BTZ)2发色团吸收，铒1532nm发射的时间演化表明于图2b中。与使用5ns脉冲激光器的激发相比，更长的脉冲给出了0.8ms的极大增加的上升时间。如果我们考虑的是对于短脉冲，没有时间以积累显著布居的三重态并且期望的是进入Er3+离子的主要能量转移将通过短寿命(<100 ns)的Zn(F-BTZ)2的单线态，那么可以解释这种不同的行为。因此，主要通过最初布居水平的Er3+离子进入发射性4I13/2态的转换（图3的Jablonski图中的箭头21）来贡献0.5μs的上升时间。然而对于长的激发时间，由于在光激发下三重态的长寿命 (~270μs)，Zn(F-BTZ)2的三重态的布居随持续激发而增加。因此三重态充当转移进入Er3+离子的储藏源（Jablonski图中的箭头22）。
Zn(F-BTZ)2–Er(F-TPIP)3系统的敏化和发光特性使它成为用作以电信波长操作的光学放大器的理想的候选。我们已经制造出由至硅衬底上700nm热生长二氧化硅层上用25%Er(F-TPIP)3掺杂的Zn(F-BTZ)2的2μm蒸发膜形成的波导。图5显示出在具有和不具有光泵浦的情况下，由波导的边缘所观察到的1.5μm发光（以190Hz调制）的强度。可以清楚地看到在开启泵浦激光器时，调制的探测信号的强度放大了~100%。在这种波导结构中，这给出了1.532μm的3.3 dB/cm的增益。
尽管我们已经表明光泵浦系统可以广泛地用于光增益，因为它是与便宜、高度有效、高功率的LED兼容的，但是如果电力地激发铒离子，那么这种系统的进一步应用是可能的。因此我们已经表明掺Er(F-TPIP)3的Zn(F-BTZ)2可以用于生产IR OLED。图6显示出来自纯Zn(F-BTZ)2层的电致发光光谱。两个峰是清楚可见的。较高能量的峰是由于单线态并且具有短寿命(<100 ns)。较低能量的峰是由于三重态并且具有两种寿命的组分，主要的一种为~50μs和较小的组分为~5μs。这些均稍微低于我们已经在脉冲光致发光的试验中测量的270μs，并且可能是归因于OLED中三重态的猝灭。已知发生的一种可能的机制是三重态-极化子猝灭，尽管由于OLED中存在的高得多的三重态布居，可以有其它机制存在例如三重态-三重态湮灭。由于配体上氟的存在，这种器件中观察到的强三重态发射是单线态和三重态之间自旋混合的有效性的证明。图6还显示出来自其中用20%Er(F-TPIP)3掺杂的Zn(F-BTZ)2的OLED的1.5μm电致发光，表明这种系统的有效电泵浦是可能的。在这种掺杂的OLED中，可见光的发射仅仅是由于单线态发射并且由于Er(F-TPIP)3中有效的耦合至Er3+离子，这可能是由三重态猝灭引起。
我们已经表明由铒离子产生高效、敏化的红外发光的新系统是基于吸收和发射功能的分离并且通过具有它们之间有效的能量转移。这种分离允许对各个功能更大的控制，其通过在分子规模上的设计使我们对特性精细的控制。该方法与真空处理是完全兼容的并且可以沉积在任何衬底上。我们已经使用这种方法在硅上制造出简单的平面波导并且已经表明波长为1.532μm的3.3dB/cm的光增益，使用仅5mW的泵浦强度。我们还已经制造出使用相同活性层的OLED，其表明来自铒的显著发射。这种方法使新混合集成的光电器件和应用成为可能，例如可以简单地集成到其它材料系统中的有机光学放大器和激光器。
虽然我们已经具体地描述了某些优选的实施方案，但是可以在不偏离本发明范围的情况下作出的各种修改对本领域技术人员将是明确的。例如，存在一系列的使用比Zn更重的离子(例如Ir和Pt)的过渡金属配合物，其具有几乎100%的单线态至三重态的转换。这些可以使用卤代配体来制造。信号转换器件可以是分光器。在电流分流器中，信号强度在每个分割处减小，因此64路分流器使每个输出的强度减小至输入信号的1/64。如果我们用我们的材料制出这个，那么我们将在同时放大信号使得将完全没有损耗。另一种变型将是多路复用器，其中再次地使增益集成到器件中代替它们成为内在的损耗。
可以将本发明应用至激光器的制造。一个实施方案可以是具有底部的介电反射镜和金顶反射镜的简单的垂直空腔结构。该介电反射镜对激发波长将是透明的但是可能存在空腔内激射。第二个实施方案可以在通过我们先前的光学放大器所使用的相似的波导中或在不同阶段以得到垂直发射的情况下使用分布式布拉格反射器。
信号转换器件可以集成至单片硅上以产生光集成电路。
相比常规的掺铒光纤放大器，根据本发明生产的放大器具有的优点是不再需要激光器泵浦以得到高增益。可以使用便宜的能量源例如氮化铟镓二极管或使用有机发光二极管使它能量化。
在另一个实施方案中，掩蔽具有二氧化硅表面层的硅衬底以形成螺旋结构，蚀刻掉二氧化硅以留下二氧化硅的脊然后蒸发有机层以形成波导并且其将具有可以是量级为20dB的增益。
补充信息
与补充信息有关的附图简要说明
图7显示出Er(F-TPIP)3晶体的1400 nm至1600 nm之间的吸收光谱。
图8显示出Zn(F-BTZ)2中三重态发射的光致发光衰减。
图9显示出延迟(Δt = 50 μs)的Zn(F-BTZ)2的光致发光发射。该光谱显示出与电致发光（参见正文）中观察到的宽的低能量带匹配的三重态发射。
图10显示出来自波导的边缘的光致发光。在开启泵浦激光器时，可以看到190 Hz的调制被放大。
图11显示出沿波导深度的能通量密度。
材料和方法
在使用之前，在10-7 mbar真空度下通过梯度升华来纯化以下Er(F-TPIP)3和Zn(F-BTZ)2两者的合成。
结晶和晶体吸收测量
将纯化的Er(F-TPIP)3粉末溶解于>99.5%的二甲亚砜(DMSO)(Sigma-Aldrich)中。在缓慢的溶剂蒸发一周之后，在室温下析出粉色晶体并且然后过滤出。在用于吸收光谱的相同晶体上进行单晶X射线衍射研究。求解结构并且用Bruker SHELXTL软件包来精修。经由设置在石英衬底上平坦沉积并且通过相应的Cassegrain和Mitutoyo玻璃物镜聚焦的随机取向的晶体的自制单束显微吸收来获得晶体的吸收光谱。1400nm至1600nm 的吸收光谱采用钨灯和配备有600线/mm光栅的Triax 550单色器。光检测是使用Hamamatsu R5509-72液氮冷却的检测器。使用7265 DSP Perkin Elmer锁相放大器测量并且用2nm的分辨率记录信号(图7)。使用校准液体(Cargille)的贝克线测试用于评估微晶的折射率的平均值。通过配备有微定位平台（精度=5 μm）的刻度显微镜来测量晶体厚度。
计算1.5 μm的辐射寿命和光致发光效率
使用以下表达式来测定Er3+离子的具体电子跃迁的谱线强度S(J→J')：
其中为具体吸收带的平均波长。J'和J 分别为初始态和激发态的总角动量的量子数，并且n为主体材料的折射率。通过贝克线测试使吸收光谱的测量中使用的晶体的平均折射率测量至1.65。Γ为积分吸收系数，，其中ε是我们由吸收光谱通过ε=A/(NL)来测定的吸收系数。A表示吸收带的积分面积，N为 Er3+浓度并且L为样品的厚度。因子[9/(n2+2)2]代表电偶极跃迁的局部电场校正。
测量的谱线强度提供了对应于每个跃迁的辐射衰减系数：
由吸收光谱获得4I13/2→4I15/2跃迁的辐射寿命：
图7中用2 nm的分辨率来提取1400至1600nm的吸收光谱。
延迟光谱法和三重态寿命测量
通过用OPO (Vibrant II, Opotek)以430 nm激发和用iCCD S20 Gen II HoribaJobin-Yvon增强型CCD检测来进行Zn(F-BTZ)2膜中延迟的光谱和三重态寿命的测量。使用TRIAX320单色器来分散光。
通过集成40次中心为685 nm的平均发射来测量寿命，其中变化的延迟为50-850 µs并且计算到1100 µs(图8)。 图9显示出延迟的发光光谱。
经由共同蒸发的Er(F-TPIP)3共掺杂的Zn(F-BTZ)2膜的生长
在 ~10-7 mBar的基准压力下通过共同蒸发来生长掺杂膜。使用两个石英晶体膜厚监控仪来独立地控制蒸发速率。控制蒸发速率使得总沉积速率为至多0.2 nm/s。最初使用Dektak 3的膜厚测量来校准蒸发速率。在FEI Quanta 3D ESEM上使用能量色散x射线分析(EDX)来确认共掺杂膜中分子比率的校准。
Zn(F-BTZ)2共掺杂膜中30%掺杂的Er(F-TPIP)3的光致发光
对于纳秒脉冲的光致发光(PL)试验，激发是来自通过Continuum Surelite (SLI-10) Nd:YAG激光器泵浦的Continuum Panther光参量振荡器(OPO)。激光器脉冲为5 ns。对于毫秒脉冲的测量，用TTL信号调制405nm激光器以给出上升/衰减时间为<20 ns的4ms脉冲。
在 Jobin Yvon Horiba Triax 550光谱仪的可调整的入口狭缝上聚焦和过滤并且使用Hamamatsu R5509-72液氮冷却的检测器检测光致发光。
通过使用自制的连续单色系统来获得激发光谱。将氙灯过滤并且聚焦到配备有1200线/mm光栅的Jobin-Yvon Horiba Triax 180光谱仪中。将来自Triax 180 的输出的单色光作为~1 mm光点聚焦到共掺杂膜中。通过校准的Newport 918D-UV-OD3R硅光检测器来直接测量样品上的光照强度以使光照强度变化的激发光谱标准化。将1.532 μm的发光聚焦到配备有600线/mm光栅的Jobin-Yvon Horiba Triax 550中。使用Hamamatsu R5509-72氮冷却的检测器来检测并且使用7265 DSP Perkin Elmer锁相放大器来测量1.532 μm发光。
波导的制造和测量
使波导沉积在硅衬底上700 nm热生长二氧化硅层上。
经由Jobin Yvon椭圆偏振仪测量并且使用Lorentz偏振器模型拟合共掺杂膜的折射率。相比于二氧化硅层的1.44，1.5 μm的共掺杂膜的折射率为1.65。
将硅衬底切成20 × 20 mm2正方形，并且将2 μm的30% Er(F-TPIP)3共掺杂的Zn(F-BTZ)2层沉积在中心中10 x 10 mm2面积上。波导中铒离子的浓度为~1.8 x 1020cm-3。然后通过有机层裂解硅衬底以给出8mm长度的波导的陡峭边缘。
以190 Hz调制波长为405 nm并且功率为~5 mW的探测激光器，并且将其聚焦到有机层的一个边缘上的~400 μm的圆圈中。以19 Hz调制也为405 nm但是初始功率为5 mW的泵浦激光器，并且将其与探测激光器同步。将该光束扩大至~2 cm的直径，并且然后使用柱面透镜聚焦成重叠探测光束的~ 320 μm宽和0.8 cm长的条纹。我们估算条纹的泵浦功率为~3mW。
使来自波导的裂解边缘的光聚焦并且过滤在Jobin Yvon Horiba Triax 550光谱仪的可调整的入口狭缝上，并且通过Hamamatsu R5509-72氮冷却的探测器来收集。图10中可以看见测量的信号。可以在叠加至19 Hz的泵浦发光上看见190Hz的探测发光。具有和不具有泵浦的情况下，探测光束的强度的差别可以用于计算绝对光增益。为了测定内部净增益，我们必须除去波导内的损耗。这些损耗主要是由于Er(F-TPIP)3的吸收。图7给出了这种材料的吸收光谱，并且给出我们的层是用30% Er(F-TPIP)3掺杂的。我们已经采用0.3的绝对吸收率以计算至少1.0 dB/cm的最小内部净增益。通过采用4次测量的平均值来测定增益。
不对称平面介电波导中的传播模式和波场
我们的波导是具有折射率n1的2 µm有机芯层、折射率n2的700 nm二氧化硅下部覆层和折射率n3的作为上部覆层的空气，具有上部覆层（空气）与芯层之间的界面13和芯层与下部覆层（二氧化硅）之间的界面12的简易不对称平面波导。可以使用简单的射线光学方法（参考文献1）来建模这种平面波导的传播行为。
Snell定律表述的是
其中θ1、θ2和θ3分别为12上的反射角、12上的折射角和13上的折射角。芯层、下部和上部覆层的相位系数为γ1、γ2和γ3，其中、和，并且传播的有效折射率为。
在n1> n2> n3的情况下，两个界面上全内反射的情形将引起界面12上的相移-2Φ12和-2Φ13（参考文献2、参考文献3），
和对于界面13，
我们可以通过定义和使相移简化，给出 和。
特征值函数或色散关系用于定义波导结构中传播模式的分布。发生在界面12和界面13两者的总相移满足，因此特征值函数（参考文献4）为，
在此，将T2和T3改进成TE和TM的单独的表达式。分别地，对于TE模式s=0和对于TM模式s=1。
通常，将标准化参数P、V和Q用于概括特征值函数。P是标准化传播常数，V是标准化芯层厚度和Q是不对称因子。
标准化特征值函数为：
。
β为沿波导的传播常数。将覆层的穿透深度定义为，其中为界面上由于相移的位移（参考文献3、参考文献5）。因此，通过给出。使用这些表达式，对于TE和TM模式可以获得两个覆层3和2的穿透深度和波导芯层的有效厚度。
对于TE模式：
对于TM模式：
。
在波长为1.5 µm的我们的平面波导中，有机芯层的n1 为1.65，热生长SiO2的n2为1.44和空气的n3为1。芯层的厚度b为2µm。SiO2覆层的厚度为700 nm。数值计算显示出TE0、TM0、TE1和TM1模式存在于波导结构中。可以通过特征值函数的数值解来获得每个模式的传播常数。将每个波导模式的传播常数、有效折射率、穿透深度和有效波导厚度列于表1中。
表1：传播常数、有效折射率、穿透深度和有效波导厚度。
任何掺杂的铒介质将具有1.5 µm的弱吸收，其将引起吸收损耗。在吸收介质中衰减损耗得出复传播常数，其中是传播模式的振幅的衰减系数。考虑到为复数，计算是非平凡的，因此微扰法通常用于估算对应于结构的衰减系数和在无损耗情况下估算的传播参数（参考文献6、参考文献7）。对于TE和TM模式，Helmholtz方程的一阶微扰计算给出了衰减系数的通式，其中我们分别地定义芯层、衬底层和覆层的衰减系数、和：
还将每个TE和TM的衰减系数列于表1中。由共掺杂的芯层中在1.5 µm的铒离子的吸收系数测定芯层的衰减系数，α1 =0.66 cm-1。将二氧化硅层的衰减系数α2和空气的衰减系数α3采用为0。
显然，波导中衰减系数仅比传播常数少105，使得波导中衰减系数对传播常数和电磁分布造成一些影响。
波分布
TE和TM模式的分布域，表述如下：
相似的表达式适合于TE模式的Ey(x)和TM模式的Hy(x)。可以使用坡印亭规则来获得能通量密度：
对于TE模式：；对于TM模式： 。
沿波导深度的能通量密度绘制于图11中。在有机芯层和SiO2衬底之间的界面上将波导深度定义为0 µm，并且2 µm的波导深度是有机芯层和空气的覆层之间的界面。可以因此计算出96%的光在有机芯层中传播。
OLED的制造
在高真空(10-8 mbar)Kurt J. Lesker热蒸发系统中，使所有的层沉积至干净的图案化的ITO衬底上。通过原位石英晶体检测器来测量每个层的厚度。将3,3′-二甲基-N4,N4,N4′,N4′-四间甲苯基-[1,1′-联苯基]-4,4′-二胺(HMTPD) (50 nm)用作空穴注入和传输层。发射层(EML)是用于未掺杂器件的Zn(F-BTZ)2的膜(20 nm)，或用于共掺杂器件的与20% Er(F-TPIP)3共同蒸发的Zn(F-BTZ)2的相同厚度的膜。将8-羟基喹啉铝(Alq3)的50 nm厚度的膜用作电子传输层 (ETL)。阴极由1 nm LiF与100 nm的铝组成。
参考文献
1. H. Kogelnik: Theory of dielectric waveguides, in IntegratedOptics, T. Tamir (编者), 第二版, Topics Appl. Phys., 卷7 (Springer, Berlin,Heidelberg 1979) 第2章.
2. M. Born, E. Wolf: Principles of Optics, 第三版 (Pergamon, New York1970) 49页.
3. K. Artmann, Ann. Physik, 1948, 2, 87.
4. H.K.V. Lotsch, Optik, , 32, 116, 189, 299, 553, (1970).
5. K. Zhang, D. Li, et al, Electromagnetic theory for microwaves andoptoelectronics Second Edition, 344页,1998.
6. J. Kane and H.J. Osterberg, Opt. Soc. Am., 1964, 54, 347.
7. A. Reisinger, Appl. Opt., 1973, 12, 1015。

Claims (21)

1.具有包含稀土或过渡金属离子的区域的光电信号转换器件，所述稀土或过渡金属离子具有允许的较高和较低的能态用于借助于所述能态之间的跃迁生成预定波长的辐射，其中所述稀土或过渡金属离子是铒，其中所述区域包含含有铒和适于通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射的配体的有机配合物和与辐射源的波长可分开同时操作的发色团，所述辐射源的波长不大于所述预定波长以激发所述发色团与所述稀土或过渡金属离子的较高允许的能态或更高能态交叉耦合，由此所述离子衰变至所述允许的较高的能态从而通过随后的所述离子至允许的较低的能态的衰变来生成所述预定波长的辐射；
其中所述配体是卤代配体以通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射；和
其中所述发色团是全卤代发色团。
2.根据权利要求1的光电信号转换器件，其中所述发色团使用混合单线态和三重态的磷光材料以增加三重态布居。
3.根据权利要求1的光电信号转换器件，其中所述有机配合物包含氟代配体以通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射。
4.根据权利要求1的光电信号转换器件，其中所述有机配合物包含氯代配体以通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射。
5.根据权利要求1的光电信号转换器件，其中所述发色团是氟代的。
6.根据权利要求1的光电信号转换器件，其中所述发色团是氯代的。
7.根据权利要求1的光电信号转换器件，其中所述有机配合物为四(五氟苯基)-亚氨基二次膦酸铒(III)，Er(F-TPIP)3并且所述发色团为2-(3,4,5,6-四氟-2-羟苯基)-4,5,6,7-四氟苯并噻唑的锌(II)盐，Zn(F-BTZ)2。
8.包括根据权利要求1的光电信号转换器件的光学放大器，其中它包含在硅衬底上的二氧化硅层上由用25％Er(F-TPIP)3掺杂的Zn(F-BTZ)2的蒸发膜形成的波导。
9.制造光电信号转换器件的方法，包括使稀土或过渡金属元素的有机配合物与发色团一起共同沉积的步骤，所述稀土或过渡金属元素的有机配合物具有相对长的荧光寿命，所述发色团在所述有机配合物的荧光的波长的附近波长上不表现出敏化，其中所述发色团可以使从辐射源吸收的能量转移至所述有机配合物以激发它生成所需预定的波长的辐射，所述有机配合物的特征是通过将离子保持在较高能态中来增强辐射的发射；
其中所述稀土或过渡金属元素是铒，
其中所述有机配合物包含在卤代配体中的铒以通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射；和
其中所述发色团是全卤代发色团，
其中卤代有机配体中长荧光寿命的铒与全卤代发色团耦合。
10.根据权利要求9的制造光电信号转换器件的方法，其中所述有机配合物包含氟代配体以通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射。
11.根据权利要求9的制造光电信号转换器件的方法，其中所述有机配合物包含氯代配体以通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射。
12.根据权利要求9的制造光电信号转换器件的方法，其中所述发色团是氟代的。
13.根据权利要求9的制造光电信号转换器件的方法，其中所述发色团是氯代的。
14.根据权利要求9的制造光电信号转换器件的方法，其中所述有机配合物为四(五氟苯基)-亚氨基二次膦酸铒(III)，Er(F-TPIP)3并且所述发色团为2-(3,4,5,6-四氟-2-羟苯基)-4,5,6,7-四氟苯并噻唑的锌(II)盐，Zn(F-BTZ)2。
15.通过如前述权利要求9至14中任一项所述的方法来制造的光学放大器。
16.根据前述权利要求1至7中任一项或通过根据权利要求9至14中任一项的方法来制造的有机发光器件。
17.光学活性材料，其包含具有允许的较高和较低的能态用于借助于所述能态之间的跃迁生成预定波长的辐射的稀土或过渡金属离子，含有铒和适于通过将所述离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射的配体的有机配合物，和与辐射源波长可分开同时操作的发色团，所述辐射源的波长不大于所述预定波长以激发所述发色团与所述稀土或过渡金属离子的较高允许的能态或更高能态交叉耦合，由此所述离子衰变至所述允许的较高的能态从而通过随后的所述离子至允许的较低的能态的衰变来生成所述预定波长的辐射；
其中所述稀土或过渡金属离子是铒，
其中所述配体是卤代配体以通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射；和
其中所述发色团是全卤代发色团。
18.根据权利要求17的光学活性材料，其中所述发色团使用混合单线态和三重态的磷光材料以提高三重态布居。
19.根据权利要求17或18的光学活性材料，其中所述有机配合物包含氟代配体以通过将离子保持在所述较高能态中来增强辐射的发射。
20.根据权利要求17的光学活性材料，其中所述发色团是氟代的。
21.根据权利要求17的光学活性材料，其中所述有机配合物是四(五氟苯基)-亚氨基二次膦酸铒(III)，Er(F-TPIP)3并且所述发色团是2-(3,4,5,6-四氟-2-羟苯基)-4,5,6,7-四氟苯并噻唑的锌(II)盐，Zn(F-BTZ)2。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9923634B2 (en) 2015-09-23 2018-03-20 Fujitsu Limited Harmonic generation and phase sensitive amplification using a bragg reflection waveguide
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CN108956556B (zh) * 2018-05-18 2021-06-25 复旦大学 一种发光探针及时间分辨荧光检测系统
GB201812765D0 (en) 2018-08-06 2018-09-19 Univ London Queen Mary Substrate layer
CN111146686B (zh) * 2019-12-27 2021-03-02 华中科技大学 一种基于多层异型阵列孔结构的近-中红外宽带光源
US11588290B2 (en) * 2019-12-30 2023-02-21 Raytheon Company Methods and apparatus for generating ghost light

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1480012A (zh) * 2000-12-07 2004-03-03 ������������ʽ���� 用于光电设备的氘化半导体有机化合物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9713145A (pt) * 1996-11-27 2000-02-08 Eastman Chem Co Processo, composição absorvente de luz e compostos diácidos.
AU2002315208A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-23 University Of Florida Method and device for producing near-infrared radiation
US20030099424A1 (en) * 2001-08-24 2003-05-29 Yousef Mohajer Optical gain media and methods for making and using same
US7449724B2 (en) * 2003-09-12 2008-11-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device
US7502392B2 (en) * 2003-09-12 2009-03-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser oscillator
US7260135B2 (en) * 2003-09-26 2007-08-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
US20090295274A1 (en) * 2008-02-04 2009-12-03 Kuo-Chu Hwang Deuterated Semiconducting Organic Compounds for Use in Light-Emitting Devices
CN102231035B (zh) * 2011-05-30 2013-05-22 武汉邮电科学研究院 双半导体光放大器结构的全光波长转换器及转换方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1480012A (zh) * 2000-12-07 2004-03-03 ������������ʽ���� 用于光电设备的氘化半导体有机化合物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Enhanced Luminescence of an Erbium(III) Ion-Association Ternary Complex with a Near-Infrared Dye;Huaishan Wang et.al.;《Journal of Physical Chemistry B》;20040514;第108卷(第23期);第8084页左栏第1段-第8087页右栏第1段，附图1-4

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