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摘要
用磁控溅射法制备了不同浓度的高质量掺铒Ge-Ga-Se薄膜。用X射线衍射仪、拉曼以及荧光光谱测量了薄膜的结构和光学性质，当掺杂铒浓度为约1 at.%时，退火薄膜显示出强的光致发光和0.98 ms的荧光寿命。用COMSOL Multiphysics软件包优化了脊型硫系波导的结构参数，在薄膜总厚度为600 nm、刻蚀深度为200 nm时，2μm和4μm宽的脊型波导中传输光能够最大限度地与稀土有源层之间产生相互作用。根据设计的结构参数，通过控制刻蚀气体流量比，在CHF3∶CF4=20∶10、总的刻蚀气压为0.8 Pa、刻蚀功率为500 W的最优的刻蚀条件下，制备出侧壁光滑、形貌良好的脊型硫系波导；用截断法测得了1 310 nm处的传播损耗为1.7 dB/cm,2.8 cm长的波导在1.55μm处的增益为6.7 dB。结果表明稀土掺杂硫系波导作为片上光学放大器件具有良好的应用前景。
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