Er^3＋/Yb^3＋共掺光纤放大器小信号放大特性

基于速率方程,文中研究了双包层Er^3＋/Yb^3＋共掺光纤放大器小信号放大时的放大特性和噪声特性。结果表明：双包层Er3＋/Yb3＋共掺光纤放大器对波长为1550nm的小信号具有良好的放大特性,反向泵浦,当泵浦功率超过2W时,放大增益可超过60dB;同时,该放大器对C波段的小信号亦具有良好的放大特性,其3dB增益带宽达到54nm。该研究进一步表明双包层Er^3＋/Yb^3＋共掺光纤放大器在C波段具有良好的噪声特性,小信号放大时,噪声系数接近于EDFA的噪声极限。     

Er3 + /Yb3 + 共掺双包层光纤超荧光光源的实验研究

报道了基于双程后向单级泵浦结构的宽带Er^3＋/Yb^3＋共掺双包层光纤超荧光光源的实验研究结果。采用980nm泵浦源，通过优化泵浦功率和光纤长度，在波长1550nm处，实验仅用1mEr^3＋/Yb^3＋共掺双包层光纤获得了30．8mW的超荧光输出，泵浦斜效率为28％，光谱3dB带宽为35nm。     

激光二极管抽运超短长度Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃光纤激光器

Er^3＋／Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃光纤具有很高的增益，单位长度增益已有报道可达5dB／cm。以此为介质的光纤放大器和激光器在光子集成、光通信等领域中具有很好的应用前景。目前国外已有用激光二极管（LD）抽运超短长度Er^3＋／Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃光纤实现1．54μm激光输出的报道。     

适用于光纤放大器的Er3 -Yb3 共掺双包层光纤

研制出一种适用于光纤放大器的Er^3＋-Yb^3＋共掺双包层光纤（EYDCF），它在980nm和1530nm的吸收分别达到16．8dB／m和20．6dB／m，980nm吸收带半高宽达到200nm。在波长为980nm、泵浦功率为2w的条件下，可以得到28．8dBm（760mW）的输出，相比掺Er^3＋光纤（EDF），EYDCF的增益高，所需光纤长度短，所以非线性效应的发生得到抑制。     

不同泵浦方式下Er3 /Yb3 共掺光纤放大器的自发辐射谱

用改进的MCVD法和湿法掺杂技术设计制作了2种不同Er^3＋、Yb^3＋浓度比的Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤（EYDF），利用980nm和1480nm泵浦LD对Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器（EYDFA）的放大自发辐射（ASE）谱进行了研究。利用980nm LD泵浦时，这2种光纤在C波段的ASE强度都很弱，吸收系数小的EYDF在C波段的荧光强度比吸收系数大的光纤大2个量级。用1480nmLD对吸收系数大的EYDF进行泵浦，优化光纤长度，此时C波段荧光强度比用980nm泵浦时大5个量级。这是由于对于EYDF在976nm附近Yb^3＋有很强的非饱和吸收，导致能量传输效率差，因此980nmLD不适合做高浓度EYDFA的泵浦源。而1480nm泵浦时，Yb^3＋不再作为敏化剂而只起到克服成对Er^3＋间的浓度淬灭问题，同时起到提高Er^3＋在石英基光纤中的溶解度的作用。     

Er3+/Yb3+共掺光纤的研制与光谱分析

通过在Er^3 ／Yb^3 共掺光纤中将Er^3 离子的浓度提高到0．5％(wt)且没产生浓度猝灭时,使用该光纤进行泵浦放大。获得了22．3dBm的饱和输出功率,并与我们研制的掺Er^3 光纤的相关参数进行了比较,对Er^3 ／Yb^3 光纤和Er^3 光纤的相关谱线进行了分析,Er^3 ／Yb^3 共掺光纤在大容量高输出功率放大器应用方面的优势明显．     

1053 nm掺Yb3+双包层光纤放大器脉冲放大特性研究

从掺Yb^3＋光纤放大器（YDFA）的功率传输方程出发，采用有限差分法对掺Yb^3＋双包层光纤放大器在1053nm的脉冲放大特性进行数值分析。模拟计算了在977nm前向抽运下，光纤放大器中的上能级粒子数，抽运光和放大自发辐射（ASE）在光纤中的稳态分布。分析了掺Yb^3＋双包层光纤放大器的单脉冲波形畸变以及控制输入脉冲形状来产生需要的超高斯输出脉冲形状。讨论了最佳长度以及抽运方式差别等问题。     

Er3+/Yb3+共掺光纤激光器中能量上转换的抑制

通过对掺Er^3 和Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器的输出功率进行数值模拟发现：高浓度的Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器的最大量子转换效率比同等浓度下的掺Er^3 光纤激光器的最大量子转换效率高出一倍。说明由于Yb^3 的加入，Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器有效地抑制了能量上转换，提高了受激转换效率。     

环形腔Er3 /Yb3 共掺双包层光纤激光器

采用输出波长为975nm的LD通过锥形光纤束耦合器(TFB)泵浦15m长的Er^3 ／Yb^3 共掺双包层光纤(EYDF)，实现了全光纤型环形腔EYDF激光器。实验中，尝试了不同耦合比的耦合器作为该激光器的输出耦合器，当输出耦合比为99％时，得到了最佳实验结果：激光波长为1565．8nm，输出功率为1．07W，斜率效率为40％，光一光转换效率达30．5％。     

脉冲泵浦铒镱共掺光纤放大器的动态

双包层Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器是一种新型光纤放大器,这里基于速率方程的“离散”算法,实现了脉冲泵浦方式下该型放大器动态特性的分析。研究了脉冲泵浦方式下,输入信号的动态响应。结果表明：当脉冲持续时间等于1．5ms时,输入信号的放大会终止,到下一脉冲来临时,信号放大又快速地上升到最大值;当脉冲持续时间为0．15ms时,输入信号的放大不会终止,但随着脉冲持续时间的增大,信号输出功率会越来越小。     

Influence of Input Pulse Durations on Properties of Er^3＋/Yb^3＋ Co-doped DCFA

Based on propagation-rate equations, the influence of different input pulse durations on the properties of Er^3＋/Yb^3＋ co-doped double-clad fiber amplifier at dynamic equilibrium was analyzed. The change characteristic of output power sag with pulse duration and repetition rate was shown. Whether single or multichannel input pulses are amplified, the shorter the input pulse duration is, the smaller the power sags of output pulse will be. At low repetition rate, upper gain values（Gupper） of gain swing are almost the same for different input pulse durations, which tend to the small signal gain, but lower gain value（Glower） of short input pulse is larger than that of long input pulse. At highrepetition rate, lower gain value（Glower） approaches to upper gain value（Glower）.     

大功率L波段全光纤超荧光光源

利用高功率泵浦的双包层Er^3＋／Yb^2＋共掺光纤（EYDF）放大器,对L波段小信号源进行放大,在1．668W泵浦光下,获得了波长范围在1568～1597nm、功率达216mW的超荧光输出。对单程和双程2种放大结构进行了比较详细的对比研究。结果表明：2种结构均可以得到高功率L波段超荧光输出,但双程结构具有比单程结构更高的转换效率和更大的增益;通过增加小信号源的功率,可以有效地抑止短波长激光的产生,并在一定程度上平坦L波段的光谱。     

工作在L波段的多波长Er3 /Yb3 共掺光纤激光器

采用Er^3 ／Yb^3 共掺双包层光纤(EYDF)作为增益介质，利用一段标准的多模光纤作为空间梳状滤波器，于室温下实现了5个波长的稳定输出。通过调节偏振控制器的状态，可以实现对波长振荡个数和波长间隔的控制。腔中不加任何的稳定装置，在激光输出功率高于207mw时，仍能够得到多波长的稳定振荡，单一波长的线宽窄于0．15nm，边模抑制比大于32dB。通过优化单模光纤与多模光纤的熔接，选择更加合适的多模光纤，可实现更多波长个数的稳定的多波长输出。     

Er3+/Yb3+共掺磷酸盐光纤放大器增益分析新模型

从磷酸盐玻璃材料微观结构出发,建立了一种求解铒镱共掺光纤增益的新模型.定量分析了镱离子对铒离子浓度猝灭的抑制作用,通过模型计算得到泵浦光激励下,一定浓度的Er3 /Yb3 共掺磷酸盐玻璃光纤增益值,计算结果与实验数据符合很好.该模型为磷酸盐玻璃放大器的设计提供了数值依据.     

双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤放大器动态特性研究

基于速率方程的离散算法，实现了对双包层Er^3＋／Yb^3＋光纤放大器动态特性的分析。研究了不同信号和泵浦功率下单信道的瞬态功率、脉冲序列输出功率与增益随时间的变化以及多信道异步转移模式下输出功率和增益随时间的变化。结果表明：对于单个脉冲，在相同的泵浦功率下，输出脉冲的峰值功率取决于输入脉冲的峰值功率；在不同的泵浦功率下，输出脉冲的峰值功率取决于泵浦功率。对于脉冲序列，在达到稳定的输出前，将经历一个输出功率和增益由高到低的变化过程。对于异步转移模式的多信道脉冲，脉冲重叠时的功率和增益变化要快于非重叠时功率和增益的变化。     

双包层光纤放大器小信号时放大的自发辐射特性研究

基于速率方程,针对不同的泵浦方式,对双包层Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器小信号放大时放大的自发辐射（ASE）特性进行了全面研究。研究结果表明：反向泵浦时,ASE＋输出功率大于ASE-输出功率,各波长分量对ASE＋输出功率的贡献大于该波长分量对ASE-输出功率的贡献;增加纤芯数值孔径,无论正向泵浦还是反向泵浦,ASE输出功率都单调减小;当包层对芯径面积之比小于某一特定值时,对于反向泵浦,ASE＋输出功率大于ASE-输出功率。这些特点显示了小信号放大时ASE与大信号放大时ASE所存在的差异。