啁啾光纤光栅EDFA增益平坦滤波器的设计与制作

采用啁啾相位掩膜板和程控扫描曝光技术,在经过载氢增敏处理的普通单模光纤上制作出可以用于掺铒光纤放大器(EDFA)增益谱平坦化的啁啾光纤布喇格光栅(CFBG)型增益平坦滤波器(GFF),运用数值解析的方法得到曝光量曲线,并将之分解成曝光频率、曝光功率密度、光斑尺寸和光纤移动速度的曝光函数,按照曝光函数进行程控扫描曝光从而精确控制光栅的反射率.对制作的CFBG进行退火老化处理和温度补偿及保护封装,封装后GFF的温漂系数在-20～ 70 ℃内变化小于1 pm/℃,经平坦后的EDFA增益谱在30 nm带宽范围内,不平坦度＜±0.3 dB.根据不同的EDFA的ASE谱,可程控给出不同的曝光函数,以制作具有不同反射谱的CFBG型GFF.     

EDFA中基孤子脉冲的传输及啁啾特性

文章数值分析了负色散掺铒光纤放大器(EDFA)中基孤子脉冲传输及啁啾特性,给出了一种利用EDFA获得线性啁啾的新方法.数值分析结果发现:增益系数μ>1时,基孤子脉冲在EDFA中传输能够获得很好的线性啁啾,并且啁啾的特性受选取的EDFA长度L的影响,L越大时线性啁啾越明显,线性啁啾所占的脉冲区域越窄.最后计算了输出脉冲在啁啾补偿后获得的压缩因子和基座能量比.     

L波段掺铒光纤放大器的增益平坦滤波器设计

EDFA的增益平坦化是WDM系统中的重要问题．用成本低、插损小的光纤光栅实现该功能是一项有吸引力的方案，采用剥层法设计了基于啁啾光栅的增益平坦滤波器。基于时间因果律的剥层算法将光纤光栅看成一个分离的模型，由一系列长度为△的复反射器所组成，每个反射器的后端耦合系数都可由它的前端耦合系数递归地求出，从而能快速、精确地反演出光栅的耦合系数函数。啁啾光栅的目标反射谱由理想的增益平坦滤波器透射谱获得，利用与反射谱群时延有关的常数α可控制光栅的长度，α取值为0．0024cm。时，对应的光栅长度为3．5cm。用剥层法反演出耦合系数函数后，又通过解Riccati方程模拟了合成光栅的透射谱。数值模拟结果显示理想透射谱与合成光栅透射谱之间的峰峰值误差小于0．1dB．并且在工作带宽范围内，透射谱群时延的变化量小于0．6ps，表明该滤波器对系统没有额外的色散影响。     

啁啾长周期光纤光栅的滤波特性研究

基于光纤光栅耦合模理论,采用传输矩阵法对啁啾长周期光纤光栅的啁啾系数和光栅参量（光栅长度、光栅周期和折变量）对其滤波特性的影响进行分析。当啁啾系数处于-0.000008～-0.0004 nm/cm范围内时,可用于宽带带阻滤波器。当啁啾系数处于-0.05～-1 nm/cm范围内时,可用于多通道窄带滤波器。为啁啾光纤光栅滤波器的优化设计提供理论依据。     

光子晶体增益平坦滤波器的设计

掺铒光纤放大器(EDFA)的增益平坦化是波分复用(WDM)系统中的重要问题.提出了用光子晶体实现增益平坦的新方案.通过分析EDFA增益平坦的原理与一维光子晶体的反射谱(在不同波长处具有不同反射率的特性),设计出了满足特定条件的增益平坦滤波器.以EDFA典型曲线为例,利用遗传算法简便精确地优化一维光子晶体的周期数,从而设计出了与EDFA增益谱相匹配的增益平坦滤波器.结果表明,级联的一维光子晶体滤波器在1530～1560 tim范围内对EDFA的增益进行平坦,且不平坦度约为±0.6 dB.     

基于长周期光纤光栅的动态增益平坦滤波器

分析了长周期光纤光栅（LPG）的啁啾特性和切趾特性，给出了基于LPG的增益平坦滤波器可调的理论依据。阐述了LPG的传感特性和金属外包层对其的影响，为动态增益平坦滤波器结构的原理提供理论支持。介绍了这种动态增益平坦滤波器的制作原理、制作过程和可调过程。这种滤波器结构简单、插损小、易于控制、可调范围宽、响应速度快以及重复性好。实验中的增益平坦滤波器在20～120℃内波长线性可调8nm；损耗峰值在20～60℃内变化小，而在60～100℃内变化大；带宽在20～60℃内变化较小，而在60～120℃内变化较大；可根据不同需要在不同的温度范围内调节滤波器的损耗峰值和带宽，实现增益平坦滤波器的动态可调。     

基于啁啾相移光纤光栅的多波长滤波器的研究

使用Ⅴ-Ⅰ传输矩阵法分析了相移量、相移点位置以及啁啾系数对啁啾相移光纤光栅透射谱特性的影响,并分析了在啁啾光纤光栅中同时引入多相移时生成的多陷波滤波器的波长间隔,发现其与以同样的位置引入单相移时陷波滤波器的波长偏离间隔基本一致。依据仿真分析结果,可以优化啁啾相移光栅相移数量、位置间隔、啁啾系数和相移量的参数选择,设计出实际需要的多波长滤波器。     

C波段增益平坦掺铒光纤放大器的优化设计

EDFA的增益不平坦是限制DWDM系统性能的一个重要因素,目前已经提出了许多方案来改善EDFA在整个C波段内的增益谱.采用双级串联结构,并在两段光纤中间加入增益均衡滤波器来实现增益平坦.通过对前后两段铒光纤的长度优化,使得增益均衡滤波器的谱特性易于实现.优化后的EDFA输出功率达到17dBm,噪声指数小于5dB,在1530～1565nm的带宽内增益波动小于1dB.     

线性光纤光栅消啁啾方法的研究

本文利用解析和数值分析的方法分析了线性光纤光栅消啁啾的方法 ,给出光纤光栅参数的理论值 ;分析了耦合系数按反高斯函数变化的啁啾光纤光栅的色散 ,并利用它对增益开关分布反馈半导体激光器的输出脉冲进行消啁啾。数值分析和理论分析基本一致。     

EDFA的增益控制及平坦技术研究

对EDFA的增益箝制和平坦的基本原理进行了介绍,对实现EDFA增益箝制和平坦的不同技术途径的机理和结构举例进行了扼要分析,给出了采用光纤光栅反射镜来实现EDFA全光增益箝制的仿真分析结果,指出了EDFA的增益控制及其平坦的技术发展方向。