高功率光纤放大器的实验

文章首先介绍了包层泵浦的基本原理和采用大功率多模泵浦激光器泵浦镱铒共掺双包层光纤实现高功率放大器的技术方案,并与传统掺铒光纤放大器(EDFA)的技术方案进行了比较.随后,作者在文章中提出了创新的光学结构,即在第1级采用传统EDFA技术优化噪声指数,第2级采用镱铒共掺双包层光纤和高功率多模泵浦激光器以提升输出功率.采用此结构的光放大器获得了30.9 dBm的输出功率和5.2 dB的噪声指数.     

铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤及放大器

研制出了铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤,这种掺铒光纤在1 530 nm处的吸收系数达到了28.5 dB/m.利用这种铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤制成了C波段和L波段的掺铒光纤放大器(EDFA),测试这两种放大器的荧光谱和增益谱线.利用2.5 m的高浓度掺铒光纤制作的C波段EDFA就实现了高增益.利用10 m这种掺铒光纤制作的L波段放大器实现了有效的I波段放大.     

新型掺铒光纤的制备和研究

根据EDFA的性能要求,制备了纤芯掺Al的掺铒光纤,在980nm波长、131mW泵浦功率的泵浦条件下当输入信号功率为-15dBm时在C-band实现了35dB左右的增益,其增益平坦度小于1dB。这种掺铒光纤的饱和输出功率在17.5dBm以上,功率转换效率为44.18%,能应用于C-band的各类掺铒光纤放大器中。     

掺铒光纤放大器增益和噪声研究

文章首先介绍了掺铒光纤放大器(EDFA)的结构和工作原理,然后运用能级理论和激光原理,深入全面地分析了影响EDFA增益和噪声的主要因素,得出了EDFA增益和噪声与泵浦功率、泵浦方式、输入信号光功率和掺铒光纤长度等关系的一些重要结论,并且通过实验进一步验证了这些结论;提出了提高EDFA增益,减小噪声系数的方法;最后根据文中得出的结论,设计了一种高增益低噪声的C波段EDFA光路,该光路已经应用于工程实践中.     

几种新型的掺铒光纤放大器

概述了近年来掺铒光纤放大器 (EDFA)的技术发展 ,着重介绍了单泵两级 EDFA、远泵浦 EDFA、增益均衡或增益锁定 EDFA三种新颖的原理结构 ,为未来实用的优化 EDFA提供一些参考。     

基于掺铒光纤放大器的布里渊光时域反射仪的研究

为了提高布里渊光时域反射仪(BOTDR)的传感长度和系统分辨率,分析了基于掺铒光纤放大器(EDFA)的BOTDR性能。研究表明,在被测光纤中,反向泵浦的EDFA在增益和噪声指数方面优于正向泵浦;未使用EDFA的BOTDR测得光纤长约为50km,而利用EDFA的BDTDR测量的距离大于80km;反向泵浦和正向泵浦的温度分辨率分别为0.5℃和1.0℃。结果表明,反向泵浦的BDTDR的性能高于正向泵浦。     

两段级联掺铒光纤放大器的最佳光纤长度

基于Giles模型．研究了980nm和1480nm泵浦的两段级联掺铒光纤放大器(EDFA)的最佳光纤长度随泵浦功率和信号功率的变化关系，并与单段EDFA的最佳光纤长度进行了比较，在实用泵浦功率条件下，前者比后者长30％以上。     

光纤CATV用掺铒光纤放大器的简化分析

在不考虑放大自发辐射(ASE)对掺铒光纤放大器(EDn)饱和特性影响的条件下,推出了掺铒光纤放大器(EDFA)三能级系统功率传输的解析表达式,简化了理论分析,所得结果也适用于二能级系统.根据该简化分析方法具体计算了前向泵浦时光纤CATV用掺铒光纤放大器(ED队)的信号增益曲线.计算表明,当信号增益约在25db以下,即在光纤CATV用掺铒光纤放大器(EDFA)的工作范围内,简化分析所得的计算结果与较精确的数值计算结果一致.     

980nm和1480nm泵浦L波段EDFA的优化设计

文章研究了980nm和1480nm泵浦的L波段掺铒光纤放大器（EDFA）的设计与仿真，得出了同向泵浦和双向泵浦两种情况下的最佳泵浦波长配置。     

长波段掺铒光纤放大器的设计新方案

本文较为全面的阐述了近几年来国内外对长波段掺铒光纤放大器(L—band EDFA)的研究情况，从设计EDFA最主要的技术关键—铒光纤与泵浦源两方面分析了其工作原理，总结出新的设计思路与方案，并提出了一些新的研究点。同时，也分析、介绍了一些结构新颖的宽带(C L band)EDFA。     

掺饵光纤放大器中交叉相位调制效应的研究

本文建立了考虑交叉相位调制效应（XPM）的光放大模型,得到了（XPM）效应对小信号增益系数的影响,分析得到:掺铒光纤放大器（EDFA）中XPM引起的强度起伏和非线性系数、输入的泵浦功率以及放大器长度有关。仿真结果证明:EDFA中XPM效应的影响不能忽略,并且当γ≥0.01/W·m时,级联EDFA中第一个EDFA产生的XPM效应的影响也是不能忽略的。     

L-波段掺铒光纤放大器的优化设计

针对传统L-波段掺铒光纤放大器(EDFA)转换效率不高，提出了一种在未泵浦掺铒光纤的输入端插入一根布拉格光栅(FBG)的L-波段EDFA新结构。实验表明这种结构可以提高功率转换效率，小信号增益增加约3dB。基于考虑ASE噪声的Giles模型，建立了这种EDFA的理论模型，并运用数值模拟算法系统地分析了布拉格波长及其反射率等参量对放大性能的影响。     

掺铒光纤放大器性能参数测试

阐述了掺铒光纤放大器EDFA的基本原理,介绍了EDFA性能参数测试的一般方法,对插入测量法进行了改进,使其更精确。利用改进后的插入法对980nm波长泵浦的EDFA在1530—1560nm间的增益和噪声系数进行了测量,绘制出了性能曲线。     

基于OPTISYSTEM的掺铒光纤放大器噪声特性仿真分析

EDFA本身产生噪声,使信噪比下降,造成传输距离的限制,故噪声特性是EDFA的一项重要指标.本文使用OptiSystem软件搭建了正向,反向,双向三种掺铒光纤放大器(EDFA)的基本结构,分析了泵浦光功率对EDFA噪声特性的影响,得出仿真结论.     

掺铒光纤的研制

掺铒光纤主要用来制作掺铒光纤放大器(EDFA)和掺铒光纤宽带光源(EDFS),在制作工艺上有液相掺杂、气相掺杂和螯合物掺杂,鉴于国内现有的设备条件和技术,近年来在研制掺铒光纤的过程中,采用了传统的液相掺杂制作工艺,但对其进行了大胆的改进和优化,在掺铒光纤制作工艺上取得了重大进展,光纤参数明显提高,与国外的同类型光纤比较,差距大幅度缩小,主要参数已达到或接近国外同类型掺铒光纤水平,本底损耗达到3.74 dB/km,数值孔径为0.236,980 mm吸收损耗达到6.05 dB/m,在相当程度上已能够满足国内掺铒光纤放大器和掺铒光纤宽带光源研制单位对掺铒光纤的需要.     

掺铒光纤放大器

由瑞典Ericsson公司生产的PGE 60 841型掺铒光纤放大器 (EDFA)外形尺寸为 70mm× 45mm× 1 0mm。该放大器适于C 谱带的单通道和窄带光通信应用 ,且不需要增益补偿。EDFA内含有集成输入和输出监测二极管 ,非致冷式微型 DIL泵浦激光器使EDFA能提供高达 1 5dBm的输出功率 ,小信号增益高达 2 5dB ,噪声数值 <6dB。(No .2 7)掺铒光纤放大器     

一种新型宽带EDFA及其实验研究

文章提出了一种基于三端口增益平坦滤波器、且在拓扑结构上不同于以往并行或串行结构的掺铒光纤放大器（EDFA）的新结构。理论模拟显示，同常规的并行结构EDFA相比，该新型结构在保证C波段EDFA性能的同时亦可将L波段掺铒光纤（EDF）用量减少48％以上，改善L波段泵浦效率55％以上。实验中，我们在C波段使用两只输出功率分别为106．9和109．6mW的980nm泵浦激光器，两段EDF的长度分别为8．5和9．6m，在L波段我们仅用1只80mW的1480nm泵浦激光器，EDF长度为19．8m。试验结果显示，在C＋L波段内得到的信号增益〉23dB，增益平坦度〈0．6dB，噪声指数在C和L波段内分别〈4．4dB和5.6dB。     

反向泵浦光纤拉曼放大器的实现与传输实验

文章设计并实现了C L波段4泵浦光纤拉曼放大器(FRA),讨论了泵浦驱动电路的设计及掺铒光纤放大器(EDFA)与FRA 150 km混合传输的传输性能.实验结果表明,驱动电路可以稳定可靠地工作,当拉曼放大器的增益＜5 dB时,信号的误码性能不会得到显著提高.实验结果可为EDFA与FRA混合传输系统中增益的配置提供参考.     

980nm波段钛宝石可调谐激光泵浦掺铒光纤放大器的净增益达49.6dB

采用的泵浦源是Coherent公司899-29型钛宝石可调谐激光器,在980nm波长处额定功率600mW,激光线宽小于6GHz;用于混合泵浦的1480nm半导体激光器,最大输出功率90mW。信号源为分布反馈半导体激光器,单纵模工作波长1536nm,额定功率3.5mW。所用的国产的掺铒光纤芯径3.27μm、数值孔径0.223、截止波长958.6nm;英制掺铒光纤芯径3.17μm,数值孔径0.22、截止波长910nm、掺铒浓度200ppm;980nm和1480nm混合泵浦用的掺铒光纤芯径4.9μm、数值孔径0.22、截止孔径0.22、截止波长1.4μm、掺铒浓度230ppm;英制铒/镱双掺杂的光纤、掺镱浓度13000ppm。信号光和泵浦光通过光纤波分复用器耦合进掺铒光纤,波分复用器对信号光的耦合率大于99％、对泵浦光直通率大于90％,以硅片上镀介质膜和小棱镜作滤波器和隔离器,用GDS50-15双光栅单色仪,Coherent 212型功率计和AV2491型光纤功率计作探测器。     

掺铒光纤放大器的可靠性研究

对邮电部固体器件研究所研制的掺铒光纤放大器 EDFA-Ⅲ95002进行了高温、高低温循环例行实验,给出了实验数据图表。实验中通过光功率计实时监测的EDFA 输出光功率和增益的变化小于0.5 dB,泵浦能够稳定正常工作。实验初步证明了 EDFA-Ⅲ掺铒光纤放大器能够稳定可靠地工作在0℃～50℃,并具有自动跟踪、回控泵浦电流、实时监控等优点,其技术指标达到了国际商用水平,可以在实际工程中使用。