一种新颖的反射结构高功率超宽带光纤光源

报道了一种新型高功率超宽带光纤光源。利用980nm激光二极管(LD)和1480nmLD双向抽运掺铒光纤，经光纤环镜反射后，得到C L波段自发辐射谱。通过调整980nmLD和1480nmLD的功率，在1524．O～1600．6nm(76．6nm)范围内，自发辐射谱功率高于-18．8dBm，并且在1539．2～l600．6nm(61．4nm)范围内，自发辐射谱的平坦度为2．8dB。总荧光功率为22．1mW。转换效率为18．8％。如果不加环镜，并且保持相同的抽运条件，得到的放大自发辐射(ASE)谱宽在1525～1565nm的C波段范围，其总的荧光功率为7．1mW，转换效率仅为6％。通过分析加环镜情况与不加环镜情况下所得到的自发辐射谱，以及加环镜情况下采用不同的抽运方式得到的自发辐射谱，最终得出结论，通过加环镜，并且用980nmLD和1480nmLD双向抽运，得到了具有最佳效果的超宽带光纤光源。实验过程中通过调整980nmLD和1480nmLD的功率，曾得到28．5mW的荧光功率，转换效率为22．3％。     

基于光纤环形镜的L-波段掺铒光纤放大器增益的提高

提出了一种基于光纤环形镜作为反射器的反射式L-波段掺铒光纤放大器(EDFA)结构。光纤环形镜不但可以反射后向放大自发辐射(ASE)作为二次抽运源，而且还可以反射信号，使信号得到二次放大。当抽运功率为115mW时。在1570～1605nm波长范围内，反射式L-波段掺铒光纤放大器的平坦小信号增益达到29．14dB，与前向抽运方式L-波段掺铒光纤放大器相比(保持平坦性不变)。增益提高了5．33dB。分别输入波长为1580nm和1600nm的信号，反射式L-波段掺铒光纤放大器的饱和输出功率为7．63和7．6dBm．与前向抽运方式L-波段掺铒光纤放大器相比分别提高了2．98和3dB。     

多个定波长抽运宽带光纤拉曼放大器的设计

提出了一种新的光纤拉曼增益谱的测量方法,通过光纤的受激拉曼谱和自发辐射谱的解调而获得拉曼增益谱图,同时利用该方法用于3个波长为1428nm,1445nm,1467nm抽运的宽带光纤拉曼放大器的设计,得到最大开关增益13dB,1dB带宽34nm的拉曼放大,与小信号增益法测量结果一致.实际证明:该方法快速简单、实时性强,具有实际应用价值.     

工作在L-波段的可调谐环形腔掺铒光纤激光器

报道了一种波长调谐范围达 4 5nm的L 波段环形腔掺铒光纤激光器。利用偏振调谐的方法 ,可以使该激光器的工作波长在 15 6 0nm到 16 0 5nm范围内调谐 ,调谐范围几乎覆盖了整个L 波段。环形腔内用两段铒光纤作为增益介质 ,采用二次抽运方式 ,由一 980nm激光器抽运其中一段铒光纤产生的放大自发辐射作二次抽运源 ,再对腔内的两段铒光纤进行抽运 ,使它们的增益谱位移到L 波段 ,获得稳定的激光输出。实验中还对环形腔输出耦合器的输出耦合比对激光功率的影响作了研究     

L波段可调谐Er/Yb共掺环形腔光纤激光器

报道了一种工作在L波段波长可调的环形腔Er／Yb共掺双包层光纤激光器。利用两段高双折射光纤和两个偏振控制器组成的环形镜作波长选择器件，通过调整环形镜中偏振控制器的状态来改变环形镜对不同波长的反射率以实现某波长的激光输出，使波长调节范围达到60nm，不同波长处激光输出功率的起伏小于0．7dB；采用较长的Er／Yb共掺双包层光纤(EYDF)作增益介质，利用6个976nm激光二极管同时抽运前段Er／Yb共掺双包层光纤所产生的放大自发辐射谱作为二次抽运源，对腔内未被抽运的一段Er／Yb共掺双包层光纤进行抽运，使增益谱移到L波段，实现了L波段可调谐激光器的稳定输出。在最大抽运功率为3594．5mW时，测得抽运入纤功率为2737．37mW，得到最大输出功率300mW，斜率效率为11％的激光输出，所形成激光光谱的3dB带宽为1．8nm，边模抑制比大于38dB。     

双级双抽运结构掺铒光纤光源的分析研究

为了研究双级双抽运结构C+L波段放大自发辐射宽带光源的两级光纤长短搭配不同对输出光谱特性的影响,采用软件模拟仿真和实验验证相结合的方法,进行了理论分析和实验对比。结果表明,当第1级光纤较短、第2级光纤较长时,可实现功率为18.04mW(12.56dBm)、抽运光利用效率为13.9%、平坦度小于±3.97dB(1525nm～1600nm)的C+L波段放大自发辐射输出;当第1级光纤较长、第2级光纤较短时,可实现功率为20.07mW(13.02dBm)、抽运光利用效率为16.7%、平坦度小于±1.89dB(1525nm～1600nm)的C+L波段放大自发辐射输出。采用第1级光纤较长、第2级光纤较短的双级双抽运是一种更为理想的C+L波段放大自发辐射光源结构。     

未抽运掺杂光纤在掺Yb~(3+)窄线宽光纤激光器中的作用

采用一种新的连接方式使一段掺Yb3 + 光纤处于未抽运位置。以这段掺Yb3 + 光纤作为对信号光的吸收体 ,利用它在驻波场中的可饱和吸收作用 ,再结合带通滤波器 ,在掺Yb光纤激光器中获得了波长 10 5 4 5 6nm ,3dB带宽小于 0 0 7nm的窄线宽激光输出。对未抽运掺杂光纤吸收体在掺Yb3+ 窄线宽光纤激光器中的作用进行了较为详细的研究     

采用Sagnac反馈环的高效率宽带L-波段放大自发辐射源

采用掺铒光纤在L-波段的放大自发辐射(ASE)构成的宽带光信号源在光纤传感、器件测试等方面有着广泛的应用需求,而抽运转换是制作这种光源的关键技术之一.基于C-波段放大自发辐射对L-波段信号具有二次抽运作用的机理,在光纤的一端采用Sagnac反馈环将输出的C-波段放大自发辐射反馈回到掺铒光纤中,这些被反馈的C-波段放大自发辐射像注入的信号光一样消耗上能级粒子数而受到放大并沿光纤的同一方向传输,同时成为L-波段放大自发辐射的抽运源.由于Sagnac反馈环减少了泄漏的C-波段放大自发辐射功率,因而抽运转换效率大大提高.实验中,在不加平坦滤波器的情况下,在125 mW 980 nm抽运光输入时输出L-波段放大自发辐射宽谱功率达到14 dBm,抽运转换效率(PCE)达到20%,1 dB带宽达到31.1 nm(1568.9～1600 nm),获得了高转换效率且宽带平坦的L-波段放大自发辐射谱输出.     

基于光纤Bragg光栅的掺铒光纤激光器

研制了基于光纤Bragg光栅的掺铒单模光纤激光器。用 980nmLD作抽运源 ,在 1 56 μm波段获得了谱线宽为 0 1nm的激光输出。最大输出光功率为 1 73mW。输出功率稳定性为± 0 .0 2dB ,波长稳定性为 0 0 5dB。阈值抽运光功率为 7mW ,斜率效率为 3%。     

Er/Yb共掺光纤放大器前向放大自发辐射模型

提出了Er/Yb共掺的光纤放大器中,Yb离子仍然存在基态能级斯塔克(Stark)分裂的假设,考虑1060 nm波段辐射,利用速率方程和传输方程,结合Er/Yb共掺双包层光纤的吸收和发射系数谱,采用4阶龙格-库塔(Runge- Kutta)算法,建立了模拟Er/Yb共掺双包层光纤放大器放大自发辐射(ASE)光谱的理论模型。通过改变抽运功率和信号功率,对其前向放大自发辐射光谱特性进行了全面的分析。大信号入射时,改变抽运功率,只改变输出功率大小。输出光谱形状不变,而当信号功率足够小时,前向放大自发辐射光谱在1535 nm和1543 nm处会出现2个局部峰值,理论模拟与实验数据相符。     

基于单泵浦源结构的高平坦C+L波段掺Er3＋光纤宽带光源

为了实现高平坦的C+L波段放大的自发辐射光(AS E)光输出,提出并设计了一种 基于LD单泵浦源,并且采用两段掺杂浓度完全相同的掺Er3＋光纤(EDF)作为增 益介质的宽 带光源。对光源的基本原理及实现方案进行了理论分析和实验验证。首先,根据Er3＋ 能级 结构介绍C+L波段宽带光源 的产生原理。然后,设计系统结构,在结构中采用976nm LD作泵 浦源,通过耦合器将泵浦光按照一定比 例分为两路对EDF泵浦;采用两支波分复用器(WDM)将泵浦光耦合进入EDF,并通过 熔接环形镜(FLM)提高转换效率;输出端熔 接隔离器(ISO)防止端面回波对输出造成影响。最后,根据EDF的ASE增益 数学模型对EDF长度进行了分析和优 化。实验结果表明,用于调整C波段ASE光输出的EDF1长选用2m,用于调整L波段ASE光输出 EDF2长选为16m, 获得平坦C+L波段ASE光输出,在不使用任何滤波器的条件下,在1540～1610nm波段范围内光谱平坦度为±0.525dB,在 1520～1610nm范围内光 谱平坦度为±1.119dB。本文方法使用1支976nm LD实现了C+L波段的高平坦输出,简化了系统结构,并降低了系统成本。     

1480nmLD泵浦掺铒光纤放大器的增益带宽特性的研究

采用国产１４８０ｎｍＬＤ及优化的掺铒光纤，研制成光纤增益达３２ｄＢ、最大输出功率为１０ｄＢｍ、带宽大于２５ｎｍ的掺铒光纤放大器模块（其纤入纤出净增益为２７ｄＢ、输出功率为７ｄＢｍ）。讨论了放大器的增益、带宽特性及ＡＳＥ对放大器测量的影响。     

级连L波段EDFA优化的数值模拟与实验

对级连结构的L波段EDFA进行了优化设计.首先用加拿大Optiwave的OptiAmplifier4.0数值模拟了在其他条件确定情况下两级光纤长度比例变化对放大器性能的影响,在优化光纤长度比例的基础上,为了得到更宽的L-EDFA的本征平坦增益谱,进一步优化了前后级泵浦功率.在上述条件下利用42 m的铒纤得到实验结果为:ASE谱3 dB带宽1566.84～1606.80 nm(40 nm).在L波段(1570～1605 nm),小信号平均增益约为25 dB,增益不平坦度为±1 dB,噪声指数约为5 dB.     

掺铒光纤ASE宽带光源的实验研究

掺铒光纤ASE源是一种优良的宽带光源,受到人们广泛关注.实验研究了掺铒光纤ASE宽带光源单、双程结构后向ASE输出光谱特性,当泵浦光中心波长为1480 nm时,分别考察了掺铒光纤长度、泵浦光功率对后向ASE输出平坦区间宽度和平坦度的影响.通过对两种结构下后向ASE输出光谱的分析比较发现,双程结构在L波段长波长处,尤其是1570～1620 nm波长范围,功率显著提升,从而使得ASE光谱的平坦区间宽度增大,平坦度提高.所得实验结果将为掺铒光纤ASE宽带光源的研制提供依据.     

超宽带ASE光纤光源研究

报道了一种简单结构的超宽带ASE光纤光源,采用两个相同的980 nm半导体激光器对同一段掺铒光纤进行抽运,通过选择合适的掺铒光纤长度及调节两个抽运源的抽运功率,获得了带宽大于80 nm、输出功率21 mW的C L波段的ASE荧光输出。     

A standard fiber-based loop mirror as a gain-flattening filter for erbium-doped fiber amplifiers

We report flattening of the amplified spontaneous emission (ASE) spectrum from an erbium-doped fiber (EDF) using a standard fiber-based loop mirror (FLM), realized with an "over-coupled" fiber coupler. Through simulation, a bend-induced birefringent FLM as a gain-flattening filter is designed. Subsequently, an over-coupled coupler with a free spectral range of 140 nm is fabricated to realize the FLM, which is integrated to an EDF that is pumped by a 980-nm laser diode. By introducing an appropriate amount of bend-induced birefringence in the loop, the ASE spectrum of the EDF could be flattened within /spl plusmn/0.5 dB over a wavelength range of 32 nm in the C-band.     

基于内嵌FBG的Sagnac环的双波长光纤激光器

提出了一种内嵌光纤Bragg光栅(FBG)对的Sagnac环结构双波长掺铒光纤(EDF)环形激光器。对内嵌FBG对的Sagnac环的滤波特性进行了理论分析,实验获得了输出波长分别为1 554.92nm和1 555.2nm的稳定双波长光纤激光,边模抑制比约为65dB,功率稳定性优于0.2dB,波长稳定性优于0.02nm。     

一种ASE光源的性能优化方法

为了提高光源的各项性能,设计了一系列实验,用以验证掺铒光纤长度及泵浦源功率对光源性能的影响。采用实验的方法,分析了常温情况下,由不同长度掺铒光纤的变化所导致的ASE光源输出光的光功率、中心波长及谱宽变化,得到了在不同泵浦源功率时,掺铒光纤长度的变化对整机性能的影响,以及出光光功率和谱宽变化的实验曲线,从中发现在光纤长度为22 m时,光源工作性能最佳。这对ASE光源的器件选择及系统优化具有参考价值。实验结果表明,掺铒光纤长度对1 550 nm单通后向出光ASE光源的光源输出功率和谱宽性能均有影响。     

基于扫描激光器和光放大的100 km光纤布拉格光栅传感系统

提出了对基于扫描激光器的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统进行掺铒光纤(EDF)/双波拉曼混合放大的方法,大幅度提高了该光纤布拉格光栅传感系统的传输距离。该方法以高功率扫描激光器作为光源,采用双波长拉曼放大的方法对信号进行低噪声双向放大,再利用系统中间的两段掺铒光纤,将剩余的拉曼抽运功率用来产生自发辐射光和放大传感信号,使得整个系统能在超长的传感距离上获得良好的信噪比(SNR)。实验表明使用一台扫描激光传感分析仪、一只170mW的拉曼抽运和一只2W的拉曼抽运,可以使传感距离达到100km以上,并且传感系统的光纤布拉格光栅反射信号均能获得超过7dB的良好信噪比,从而实现在超长距离上的光纤布拉格光栅传感。