掺铒光纤放大器的研究进展

近几年来,掺铒光纤放大器作为1.5μm通信窗口的光通信新器件,得到了广泛重视。掺铒光纤放大器作为功率放大器、在线中继器或前置放大器,已进入Gbit/s长中距离光通信传输实验阶段。本文介绍了掺铒光纤放大器的基本原理,综述了掺铒光纤放大器的研究进展及最新成果。     

用于波分复用系统的新型掺铒光纤放大器

介绍了可用于波分复用系统的增益平坦、宽带放大的新型掺铒光纤放大器,文中就其结构、性能和实验结果进行了讨论.对实现掺铒光纤放大器的各种不同技术方案进行了分析,提出了适合波分复用系统的掺铒光纤放大器设计思想,为掺铒光纤放大器的深入研究提供了有益参考.     

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.     

掺铒光纤放大器及无源器件组件的研究

本文对掺铒光纤放大器的放大机理作了阐述，讨论了掺铒光纤放大器的应用前景和进一步发展需解决的问题，并对用于掺铒光纤放大器实用化的组件作了探讨。     

共掺铝的掺铒光纤放大器的光谱特性

用Stark能级分裂的变化分析了掺铝改变掺铒光纤放大器(EDFA)光谱特性的原理，并用改进型化学气相沉积法(MCVD)结合溶液浸泡掺杂法制作了采用不同掺铝比例的掺铒光纤，测试了用这几种光纤制作的放大器的自发辐射谱，得出掺铝浓度的提高使荧光谱的峰值往短波长移动，与Stark能级分裂理论分析得到的结果相一致。同时采用截断法测试了两种不同掺铝浓度的掺铒光纤的吸收谱，实验结果表明掺铒光纤中增加铝的含量将提高铒离子浓度，并提高掺铒光纤的吸收系数，减短掺铒光纤放大器中的掺铒光纤长度。高掺铝掺铒光纤放大器具有更宽更平坦的增益谱线，可以适用长距离波分复用(WDM)系统。     

光纤长度优化的高功率铒镱共掺光纤放大器

为了研究不同增益光纤长度下1555nm高功率光纤放大器的输出功率,采用两级混合结构的方法,用掺铒光纤放大器和双包层铒镱共掺光纤放大器分别作为1级预放大器和2级主放大器。掺铒光纤放大器对信号光进行预放大,并提高放大器的信噪比;双包层铒镱共掺光纤放大器为主放大器,其双包层结构可以把更多的多模抽运光耦合进系统。对铒镱共掺光纤的最佳长度做了理论分析和实验验证,在信号光功率为10mW、掺铒光纤放大器的抽运功率为318.58mW、双包层铒镱共掺光纤放大器的抽运功率为11.71W、增益光纤长度为14m时,输出功率取得了2.11W的实验数据。在分析输出信号光谱时发现,L波段附近有放大自发辐射谱出现,这是选择的增益光纤过长导致的。结果表明,在光功率和信号光功率一定时,光纤放大器有一个最佳的光纤长度。这一结果对研究光纤放大器的高功率输出是有帮助的。     

空间光通信中空间辐射对光纤放大器性能的影响

以60Co为辐射源, 通过地面辐射模拟实验, 对掺铒和铒镱共掺两种光纤放大器的性能变化进行了对比分析。实验结果表明, 在总剂量为40 krad的低剂量轨道辐射环境中, 信号光通过这两种光纤放大器后, 其中心波长及半宽都没有发生显著变化, 这为光纤放大器能够应用于空间光通信提供了保证; 在辐照过程中掺铒光纤放大器的增益下降3.91 dB, 而铒镱共掺光纤放大器的增益下降17.60 dB, 表明镱离子的存在使得铒镱共掺光纤放大器的抗辐射性能要明显弱于掺铒光纤放大器, 这也为不同发射功率下的空间光通信系统在选择合适类型的放大器时提供了一个有益的参考。     

掺铒光纤放大器及无源器件组件

对掺铒光纤放大器信号放大的机理作了阐述，讨论了掺铒光纤放大器的应用前景和进一步发展需解决的问题，并对用于掺铒光纤放大器实用化的无源器件的组件作了探讨。     

L-带掺铒光纤放大器的研究与进展

通过理论计算，比较了C－带掺铒光纤放大器和L－带掺铒光纤放大器的增益特性，并较为全面地阐述了近几年来国内外对L－带掺铒光纤放大器的研究情况。通过对L－带掺铒光纤放大器工作原理的分析，总结出新的设计思路与方案，提出了一些新的研究点。     

掺铒光纤放大器

阐述掺铒光纤放大器(EDFA)的原理和结构，介绍掺铒光纤放大器在密集波分复用(DWDM)传输系统中的应用，掺铒光纤放大器的优缺点以及发展前景。     

适用于WDM的几种增益平坦的掺铒光纤放大器

近年来，掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）与波分复用（ＷＤＭ）相结合的传输技术已成为高速率，大容量光通信发展的主流方向。本文分析总结了国外研制适用于ＷＤＭ的增益平坦ＥＤＦＡ的几种有效方案，为适用于ＷＤＭ的ＦＤＦＡ实用化研究提供参考。     

中间级接入掺铒光纤放大器及其自动增益校准

为了根据外界条件的变化自动进行增益调整,引入了中间级接入掺铒光纤放大器,它具有两级放大功能,增益在一定范围内可调,且能自动根据系统的变化调整自身的增益,使其满足不同条件的应用需求。采用自动增益校准的方法,对其原理进行了理论分析和实验验证,取得了中间级接入掺铒光纤放大器的增益校准及验证数据。结果表明,自动增益校准数据具有较高的准确性。这一结果对掺铒光纤放大器实现快速、准确的自动增益控制是有帮助的。     

High-gain coefficient long-wavelength-band erbium-doped fiberamplifier using 1530-nm band pump

A 1530-nm band has been studied as a pump wavelength for the long-wavelength-band erbium-doped fiber amplifier (L-band EDFA). The pump source is built using a tunable light source and cascaded conventional-band (C-band) EDFA. The L-band EDFA uses a forward pumping scheme. Within the 1530-nm band, the 1545-nm pump demonstrates 0.45-dB/mW gain coefficient, which is twice better than that of conventional 1480-nm pumped EDFA. The noise figure of the 1530-nm pump is at worst 6.36 dB, which is 0.75 dB higher than that of the 1480-nm pumped EDFA. Such high-gain coefficient indicates that the L-band EDFA consumes low power     

Influence of EDFA''''s Characteristics on Performance of All Optical Network

The characteristic of EDFA in WDM system is analyzed. The simulation system based on the architecture of the China Information Network (CAINONET) is introduced, and the influence of noise figure, gain unflatness and output power of EDFA on the BER performance and scale of network is investigated. Moreover, the influence of noise figure is studied with different crosstalk . Meanwhile, it is indicated that it is important to apply the "node isolation principle" in the optical network. The research results can provide the valuable reference for the practical construction of all optical network .     

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。     

孤子对在EDFA中放大的数值研究

对孤子对在EDFA中的放大进行了研究.数值研究表明,孤子对在EDFA中能得到放大,但放大过程中孤子间距减小,孤子间形成小脉冲.引入非线性增益后,孤子对得到较大程度的放大,孤子间距减小程度降低,仍有小脉冲;引入初始啁啾后,孤子对得到放大,程度不如单独引入非线性增益时,孤子间距不变,无小脉冲产生;共同引入非线性增益和初始啁...     

掺铒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.     

激发态吸收(ESA)对掺铒光纤放大器的影响

本文分析了掺铒光纤放大器(EDFA)的激发态吸收(ESA)现象,得到了存在ESA时的EDFA增益与阈值的表达式。分析结果表明,ESA严重时将使EDFA不能正常工作。     

光纤放大器对通信系统容量的影响

本文研究了带光纤放大器的通信系统容量．在忽略光纤非线性效应与色散情况下，从信息熵的定义出发，得出带光纤放大器的通信系统容量的数学表达式，结果表明光纤放大器的引入使得系统的信息量减少，得到4～11 bit／s／Hz的信息容量．