Abstract

A preform technique is used to prepare a step-index (SI) polymer optical fiber (POF) doped with EuDBM3Phen. The gain (5.7 dB) at 613 nm of the doped SI POF with Eu3+ content of 4000 in 106 wt., 0.4-mm core diameter, and 30-cm fiber length is observed at ambient temperature by end pumping with a YAG at 355 nm. The input signal light is 0.2 W. The results show the possibility of signal gain in a rare-earth-doped POF amplifier and the potential of a polymer doped with rare-earth ions as an active optical device.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Zubia and J. Arrue, Opt. Fiber Technol. 7, 101 (2001).
    [CrossRef]
  2. K. Kuriki, Y. Koike, and Y. Okamoto, Chem. Rev. 102, 2347 (2002).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. C. Koeppen, S. Yamada, G. Jiang, and A. F. Garito, J. Opt. Soc. Am. B 14, 155 (1997).
    [CrossRef]
  4. Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
    [CrossRef]
  5. T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
    [CrossRef]
  6. A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
    [CrossRef]
  7. H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
    [CrossRef]
  8. L. Melby, N. Rose, E. Abramson, and J. C. Caris, J. Am. Chem. Soc. 86, 5117 (1964).
    [CrossRef]
  9. E. Janos, B. Andrea, K. Attila, and K. Laszlo, J. Lumin. 72, 570 (1997).
  10. H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
    [CrossRef]
  11. H. Samelson, A. Lempicki, V. Brophy, and C. Brecher, J. Chem. Phys. 40, 2547 (1964).
  12. H. F. Brito, O. L. Malta, L. R. Souza, J. F. S. Menezes, and C. A. A. Carvalho, J. Non-Cryst. Solids 247, 129 (1999).
    [CrossRef]
  13. K. S. Wong, T. Sun, X. L. Liu, J. Pei, and W. Huang, Thin Solid Films 417, 85 (2002).
    [CrossRef]
  14. H. F. Brito, O. L. Malta, and J. F. S. Menezes, J. Alloys Compd. 303, 336 (2000).
    [CrossRef]
  15. B. R. Judd, Phys. Rev. 127, 750 (1962).
    [CrossRef]
  16. G. S. Ofelt, J. Chem. Phys. 37, 511 (1962).
  17. W. T. Carnall, P. R. Fields, and K. Rajnak, J. Chem. Phys. 49, 4412 (1968).
  18. F. Auzel, J. Alloys Compd. 692, 275 (1998).
  19. Y. Miyajima, T. Komukai, T. Sugawa, and T. Yamamoto, Opt. Fiber Technol. 1, 35 (1994).
    [CrossRef]

2003 (1)

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

2002 (3)

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

K. S. Wong, T. Sun, X. L. Liu, J. Pei, and W. Huang, Thin Solid Films 417, 85 (2002).
[CrossRef]

K. Kuriki, Y. Koike, and Y. Okamoto, Chem. Rev. 102, 2347 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

2001 (1)

J. Zubia and J. Arrue, Opt. Fiber Technol. 7, 101 (2001).
[CrossRef]

2000 (1)

H. F. Brito, O. L. Malta, and J. F. S. Menezes, J. Alloys Compd. 303, 336 (2000).
[CrossRef]

1999 (1)

H. F. Brito, O. L. Malta, L. R. Souza, J. F. S. Menezes, and C. A. A. Carvalho, J. Non-Cryst. Solids 247, 129 (1999).
[CrossRef]

1998 (2)

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

F. Auzel, J. Alloys Compd. 692, 275 (1998).

1997 (3)

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

E. Janos, B. Andrea, K. Attila, and K. Laszlo, J. Lumin. 72, 570 (1997).

C. Koeppen, S. Yamada, G. Jiang, and A. F. Garito, J. Opt. Soc. Am. B 14, 155 (1997).
[CrossRef]

1994 (1)

Y. Miyajima, T. Komukai, T. Sugawa, and T. Yamamoto, Opt. Fiber Technol. 1, 35 (1994).
[CrossRef]

1993 (1)

A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
[CrossRef]

1968 (1)

W. T. Carnall, P. R. Fields, and K. Rajnak, J. Chem. Phys. 49, 4412 (1968).

1964 (2)

L. Melby, N. Rose, E. Abramson, and J. C. Caris, J. Am. Chem. Soc. 86, 5117 (1964).
[CrossRef]

H. Samelson, A. Lempicki, V. Brophy, and C. Brecher, J. Chem. Phys. 40, 2547 (1964).

1962 (2)

B. R. Judd, Phys. Rev. 127, 750 (1962).
[CrossRef]

G. S. Ofelt, J. Chem. Phys. 37, 511 (1962).

Abramson, E.

L. Melby, N. Rose, E. Abramson, and J. C. Caris, J. Am. Chem. Soc. 86, 5117 (1964).
[CrossRef]

Andrea, B.

E. Janos, B. Andrea, K. Attila, and K. Laszlo, J. Lumin. 72, 570 (1997).

Arrue, J.

J. Zubia and J. Arrue, Opt. Fiber Technol. 7, 101 (2001).
[CrossRef]

Attila, K.

E. Janos, B. Andrea, K. Attila, and K. Laszlo, J. Lumin. 72, 570 (1997).

Auzel, F.

F. Auzel, J. Alloys Compd. 692, 275 (1998).

Brecher, C.

H. Samelson, A. Lempicki, V. Brophy, and C. Brecher, J. Chem. Phys. 40, 2547 (1964).

Brito, H. F.

H. F. Brito, O. L. Malta, and J. F. S. Menezes, J. Alloys Compd. 303, 336 (2000).
[CrossRef]

H. F. Brito, O. L. Malta, L. R. Souza, J. F. S. Menezes, and C. A. A. Carvalho, J. Non-Cryst. Solids 247, 129 (1999).
[CrossRef]

Brophy, V.

H. Samelson, A. Lempicki, V. Brophy, and C. Brecher, J. Chem. Phys. 40, 2547 (1964).

Caris, J. C.

L. Melby, N. Rose, E. Abramson, and J. C. Caris, J. Am. Chem. Soc. 86, 5117 (1964).
[CrossRef]

Carnall, W. T.

W. T. Carnall, P. R. Fields, and K. Rajnak, J. Chem. Phys. 49, 4412 (1968).

Carvalho, C. A. A.

H. F. Brito, O. L. Malta, L. R. Souza, J. F. S. Menezes, and C. A. A. Carvalho, J. Non-Cryst. Solids 247, 129 (1999).
[CrossRef]

Chen, B.

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

Claude, C. D.

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

Dai, P.

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

Dalton, L. R.

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

Fields, P. R.

W. T. Carnall, P. R. Fields, and K. Rajnak, J. Chem. Phys. 49, 4412 (1968).

Garito, A. F.

Hai, M.

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

Huang, W.

K. S. Wong, T. Sun, X. L. Liu, J. Pei, and W. Huang, Thin Solid Films 417, 85 (2002).
[CrossRef]

Imai, N.

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

Iwafuji, T.

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

Janos, E.

E. Janos, B. Andrea, K. Attila, and K. Laszlo, J. Lumin. 72, 570 (1997).

Jen, A. K.-Y.

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

Jiang, G.

Judd, B. R.

B. R. Judd, Phys. Rev. 127, 750 (1962).
[CrossRef]

Kinoshita, T.

A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
[CrossRef]

Kobayashi, T.

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

Koeppen, C.

Koike, Y.

K. Kuriki, Y. Koike, and Y. Okamoto, Chem. Rev. 102, 2347 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
[CrossRef]

Komukai, T.

Y. Miyajima, T. Komukai, T. Sugawa, and T. Yamamoto, Opt. Fiber Technol. 1, 35 (1994).
[CrossRef]

Kuriki, K.

K. Kuriki, Y. Koike, and Y. Okamoto, Chem. Rev. 102, 2347 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

Laszlo, K.

E. Janos, B. Andrea, K. Attila, and K. Laszlo, J. Lumin. 72, 570 (1997).

Lempicki, A.

H. Samelson, A. Lempicki, V. Brophy, and C. Brecher, J. Chem. Phys. 40, 2547 (1964).

Liang, H.

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

Liu, X. L.

K. S. Wong, T. Sun, X. L. Liu, J. Pei, and W. Huang, Thin Solid Films 417, 85 (2002).
[CrossRef]

Ma, H.

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

Malta, O. L.

H. F. Brito, O. L. Malta, and J. F. S. Menezes, J. Alloys Compd. 303, 336 (2000).
[CrossRef]

H. F. Brito, O. L. Malta, L. R. Souza, J. F. S. Menezes, and C. A. A. Carvalho, J. Non-Cryst. Solids 247, 129 (1999).
[CrossRef]

Melby, L.

L. Melby, N. Rose, E. Abramson, and J. C. Caris, J. Am. Chem. Soc. 86, 5117 (1964).
[CrossRef]

Menezes, J. F. S.

H. F. Brito, O. L. Malta, and J. F. S. Menezes, J. Alloys Compd. 303, 336 (2000).
[CrossRef]

H. F. Brito, O. L. Malta, L. R. Souza, J. F. S. Menezes, and C. A. A. Carvalho, J. Non-Cryst. Solids 247, 129 (1999).
[CrossRef]

Ming, H.

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

Miyajima, Y.

Y. Miyajima, T. Komukai, T. Sugawa, and T. Yamamoto, Opt. Fiber Technol. 1, 35 (1994).
[CrossRef]

Nakamoto, T.

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

Nakatsuka, S.

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

Nihei, E.

A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
[CrossRef]

Ofelt, G. S.

G. S. Ofelt, J. Chem. Phys. 37, 511 (1962).

Okamoto, Y.

K. Kuriki, Y. Koike, and Y. Okamoto, Chem. Rev. 102, 2347 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

Pei, J.

K. S. Wong, T. Sun, X. L. Liu, J. Pei, and W. Huang, Thin Solid Films 417, 85 (2002).
[CrossRef]

Rajnak, K.

W. T. Carnall, P. R. Fields, and K. Rajnak, J. Chem. Phys. 49, 4412 (1968).

Rose, N.

L. Melby, N. Rose, E. Abramson, and J. C. Caris, J. Am. Chem. Soc. 86, 5117 (1964).
[CrossRef]

Samelson, H.

H. Samelson, A. Lempicki, V. Brophy, and C. Brecher, J. Chem. Phys. 40, 2547 (1964).

Sasaki, K.

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
[CrossRef]

Souza, L. R.

H. F. Brito, O. L. Malta, L. R. Souza, J. F. S. Menezes, and C. A. A. Carvalho, J. Non-Cryst. Solids 247, 129 (1999).
[CrossRef]

Sugawa, T.

Y. Miyajima, T. Komukai, T. Sugawa, and T. Yamamoto, Opt. Fiber Technol. 1, 35 (1994).
[CrossRef]

Sun, T.

K. S. Wong, T. Sun, X. L. Liu, J. Pei, and W. Huang, Thin Solid Films 417, 85 (2002).
[CrossRef]

Sun, X.

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

Tagaya, A.

A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
[CrossRef]

Wang, P.

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

Wong, K. S.

K. S. Wong, T. Sun, X. L. Liu, J. Pei, and W. Huang, Thin Solid Films 417, 85 (2002).
[CrossRef]

Xie, J.

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

Xie, J. P.

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

Yamada, S.

Yamamoto, T.

Y. Miyajima, T. Komukai, T. Sugawa, and T. Yamamoto, Opt. Fiber Technol. 1, 35 (1994).
[CrossRef]

A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
[CrossRef]

Yang, B.

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

Zhai, Y.

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

Zhang, Q.

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

Zhao, H.

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

Zheng, Z.

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

Zubia, J.

J. Zubia and J. Arrue, Opt. Fiber Technol. 7, 101 (2001).
[CrossRef]

Adv. Mater. (1)

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (3)

Q. Zhang, P. Wang, X. Sun, Y. Zhai, P. Dai, B. Yang, M. Hai, and J. P. Xie, Appl. Phys. Lett. 72, 407 (1998).
[CrossRef]

T. Kobayashi, S. Nakatsuka, T. Iwafuji, K. Kuriki, N. Imai, T. Nakamoto, C. D. Claude, K. Sasaki, and Y. Koike, Appl. Phys. Lett. 71, 2421 (1997).
[CrossRef]

A. Tagaya, Y. Koike, T. Kinoshita, E. Nihei, T. Yamamoto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Lett. 63, 883 (1993).
[CrossRef]

Chem. Rev. (1)

K. Kuriki, Y. Koike, and Y. Okamoto, Chem. Rev. 102, 2347 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

J. Alloys Compd. (2)

F. Auzel, J. Alloys Compd. 692, 275 (1998).

H. F. Brito, O. L. Malta, and J. F. S. Menezes, J. Alloys Compd. 303, 336 (2000).
[CrossRef]

J. Am. Chem. Soc. (1)

L. Melby, N. Rose, E. Abramson, and J. C. Caris, J. Am. Chem. Soc. 86, 5117 (1964).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (3)

H. Samelson, A. Lempicki, V. Brophy, and C. Brecher, J. Chem. Phys. 40, 2547 (1964).

G. S. Ofelt, J. Chem. Phys. 37, 511 (1962).

W. T. Carnall, P. R. Fields, and K. Rajnak, J. Chem. Phys. 49, 4412 (1968).

J. Lumin. (1)

E. Janos, B. Andrea, K. Attila, and K. Laszlo, J. Lumin. 72, 570 (1997).

J. Mater. Res. (1)

H. Liang, Z. Zheng, Q. Zhang, H. Ming, B. Chen, J. Xie, and H. Zhao, J. Mater. Res. 18, 1895 (2003).
[CrossRef]

J. Non-Cryst. Solids (1)

H. F. Brito, O. L. Malta, L. R. Souza, J. F. S. Menezes, and C. A. A. Carvalho, J. Non-Cryst. Solids 247, 129 (1999).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Opt. Fiber Technol. (2)

Y. Miyajima, T. Komukai, T. Sugawa, and T. Yamamoto, Opt. Fiber Technol. 1, 35 (1994).
[CrossRef]

J. Zubia and J. Arrue, Opt. Fiber Technol. 7, 101 (2001).
[CrossRef]

Phys. Rev. (1)

B. R. Judd, Phys. Rev. 127, 750 (1962).
[CrossRef]

Thin Solid Films (1)

K. S. Wong, T. Sun, X. L. Liu, J. Pei, and W. Huang, Thin Solid Films 417, 85 (2002).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Excitation and fluorescence emission spectra of EuDBM3Phen-doped PMMA: a, excitation spectrum monitored at 613 nm; b, emission spectrum excited at 355 nm. Inset, chemical structure of EuDBM3Phen.

Fig. 2
Fig. 2

a, Experimental arrangement for optical amplification: BSs, beam splitters; DC, dye cell; MLs, mirrors; AT, attenuator; MO, microscope objective; MONO, monochromator; PD, photodiode; OSC, oscilloscope. b, Measured waveforms of the signal output without pump light (top curve, 10 mV/div) and signal output with pump light (bottom curve, 50 mV/div).

Fig. 3
Fig. 3

Relation between gain and time. The pump power density is 3.02 mJ/mm2, and the repetition rate of the pulses is 10 Hz.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

Ai-j=4e2ω33hc312J+1χiΩtF7jUtD502,

Metrics