用于U波段高效放大的高锗掺铋光纤

掺铋(Bi)光纤由于其超宽带近红外发光性能引起了广泛关注,然而实现U波段高效放大的高锗(Ge)掺铋光纤在国内依然尚未研制成功,这是因为在掺铋光纤中实现高掺锗是一项极具挑战的工艺难点,同时如何实现Bi向Ge相关铋活性中心高效转化也是一个难题。基于改进的化学气相沉积技术,制备了一种纤芯GeO₂摩尔分数约为42%的高锗掺铋光纤。其吸收测试结果显示,在1650 nm处出现明显的Ge相关铋活性中心的吸收峰。通过单级放大系统表征了其放大性能,在1670 nm处实现了26.3 dB的最高增益,增益效率达0.165 dB/mW。     

高吸收锗硅酸盐掺铋光纤及其增益性能研究

目前基于掺铒光纤放大器（EDFA）的光纤通信骨干网络仅能有效利用C+L波段（1524～1625 nm）。在E+S波段,锗硅酸盐掺铋光纤可进一步扩展放大器的增益带宽,具有重要研究价值,但其过长的使用长度严重制约了其应用。报道了一种高吸收锗硅酸盐掺铋光纤,其使用长度得到大大缩短,同时具有高增益。基于前向泵浦结构测试了掺铋光纤的增益性能,泵浦功率和波长分别为367 mW和1310 nm,输入信号总功率为-20 dBm。结果表明,50 m长的光纤在1414～1479 nm实现了大于20 dB的增益,65 m长的光纤的增益在1450 nm处达到最大（33 dB）,单位长度增益系数达0.51 dB/m。研究结果证明了锗硅酸盐掺铋光纤在WDM光纤通信网络中的实际应用潜力。     

基于自研锗铋共掺石英光纤的E+S波段放大输出

<正>光通信关键技术的发展趋势是频谱宽频化,即传统光放大器向全谱化方向发展。传统光纤放大器受稀土离子4f窄带禁戒跃迁特性的限制,工作波段无法完全覆盖石英光纤低损耗传输窗口O+E+S+L+U波段,发展新离子掺杂激光材料成为必然趋势。1999年,日本学者在掺铋玻璃中发现了近红外波段的宽带发光。以俄罗斯科学院光纤光学研究中心（FORC）及英国南安普敦大学光电子研究中心为代表的研究机构基于掺铋石英光纤实现了1100～1700 nm波段的宽带放大,得到了新波段激光。     

磷硅酸盐掺铋光纤实现O+E波段放大

由于数据流量需求的逐年增加,现有光纤放大器的传输带宽已很难应对光纤通信系统的容量危机,实现扩展波段的光放大被认为是一种解决容量危机的有效方案。不同基质的掺铋光纤的发光范围可以覆盖大部分的传输窗口,因此具有重要的研究意义和广阔的应用前景。报道了一种基于改进的化学气相沉积技术制备的磷硅酸盐掺铋光纤,并测试了其基本参数及放大性能。该掺铋光纤在1550 nm处的背景损耗为21 dB/km,在1240 nm处的吸收系数达0.58 dB/m,非饱和损耗占比为13.6%。通过搭建单级前向泵浦结构测试了该掺铋光纤的放大性能,当输入信号功率为-15 dBm时,采用泵浦功率为460 mW的1240 nm半导体激光器进行泵浦,将光纤长度优化至140 m,实现了O+E波段（1270～1480 nm）的净增益,并在1340 nm处得到了最大增益（21.2 dB）,其3 dB带宽约为55 nm(1310～1365 nm)。     

C+L波段宽带增益平坦铋基掺铒光纤放大器的设计

基于光纤放大器增益谱的宽带平坦化发展需要,设计了一个两段铋基掺铒光纤(Bi-EDF)级联并携带一个C波段(1 530~1 565 nm)宽带光纤布拉格光栅(FBG)的双通结构型铋基掺铒光纤放大器(Bi-EDFA),从理论上研究了其对输入信号的放大特性。研究表明:FBG的引入可以使C和L波段(1 570~1 620 nm)信号分别经历不同长度Bi-EDF的双向传输,各自获得高增益放大,实现增益谱的宽带平坦化。在200 mW的1 480 nm双向对称泵浦下,第一级和第二级Bi-EDF长度分别为50 cm和170 cm时,对于波长间隔为2 nm、每路功率为-30 dBm的56路C+L波段信号的输入,Bi-EDFA高于30 dB的增益带宽达到了90 nm(1 530~1 620 nm),平均增益为35.7 dB,增益起伏仅为2.3 dB。同时,噪声系数得到明显改善。研究结果对于研制具有宽带、增益平坦的C+L波段Bi-EDFA具有实际指导意义。     

宽带铋基掺铒光纤放大器的增益箝制研究

应用于动态通信网络中的光放大器需要恒定的信号增益.为此,设计了一个基于环形激光腔结构的宽带铋基掺铒光纤放大器(Bi-EDFA),进行了宽带Bi-EDFA信号增益箝制特性的理论研究.结果表明:通过将放大器输出的一个前向放大自发辐射(ASE)噪声光反馈到输入端,可以实现对1.53 μm波段传输信号的增益箝制.环路损耗越小,...     

高增益低噪声L波段掺铒光纤放大器实验研究

针对L波段掺铒光纤放大器(EDFA)增益低、噪声大的缺点,提出了L 波段双级级联双程放大的放大器结构,并对优化设计结果进行了实验验证。实验中前级和后级所用的铒纤长度分别为6.5m 和32.5m,泵浦功率分别为130mW 和119mW。在小信号功率(-30dBm)输入条件下、1568～1602nm 波长范围内,放大器输出增益都大于38.84dB 同时增益平坦度优于2.04dB。其噪声指数在整个L 波段都小于5.29dB(1590nm 处噪声指数仅为3.95dB)。实验结果表明此放大器不仅完全满足预放级放大器高增益、低噪声的要求,而且具有成本低、泵浦效率高的优点。     

基于InP基HEMTs的W波段高增益低噪声放大MMIC

本文基于自主研发的InP基高电子迁移率晶体管工艺设计并制作了一款W波段单级低噪声放大单片毫米波集成电路。共源共栅拓扑结构和共面波导工艺保证了该低噪声放大器紧凑的面积和高的增益,其芯片面积为900 μm×975 μm,84 GHz-100 GHz频率范围内增益大于10 dB,95 GHz处小信号增益达到最大值为15.2 dB。根据调查对比,该单级放大电路芯片具有最高的单级增益和相对高的增益面积比。另外,该放大电路芯片在87.5 GHz处噪声系数为4.3 dB,88.8 GHz处饱和输出功率为8.03 dBm。该低噪声放大器芯片的成功研制对于构建一个W波段信号接收前端具有重要的借鉴意义。     

高增益K波段MMIC低噪声放大器

基于0.25μm PHEMT工艺,给出了两个高增益K波段低噪声放大器.放大器设计中采用了三级级联增加栅宽的电路结构,通过前级源极反馈电感的恰当选取获得较高的增益和较低的噪声;采用直流偏置上加阻容网络,用来消除低频增益和振荡;三级电路通过电阻共用一组正负电源,使用方便,且电路性能较好,输入输出驻波比小于2.0;功率增益达24dB;噪声系数小于3.5dB.两个放大器都有较高的动态范围和较小的面积,放大器1dB压缩点输出功率大于15dBm;芯片尺寸为1mm×2mm×0.1mm.该放大器可以应用在24GHz汽车雷达前端和26.5GHz本地多点通信系统中.     

高增益K波段MMIC低噪声放大器

基于0.25μm PHEMT工艺,给出了两个高增益K波段低噪声放大器.放大器设计中采用了三级级联增加栅宽的电路结构,通过前级源极反馈电感的恰当选取获得较高的增益和较低的噪声;采用直流偏置上加阻容网络,用来消除低频增益和振荡;三级电路通过电阻共用一组正负电源,使用方便,且电路性能较好,输入输出驻波比小于2.0;功率增益达24dB;噪声系数小于3.5dB.两个放大器都有较高的动态范围和较小的面积,放大器1dB压缩点输出功率大于15dBm;芯片尺寸为1mm×2mm×0.1mm.该放大器可以应用在24GHz汽车雷达前端和26.5GHz本地多点通信系统中.     

高增益C波段正交场放大管

S-F-D实验室已经设计和研制出大功率、脉冲正交场放大管,在C波段增益为18分贝的情况下,峰值输出功率为1兆瓦。本设计的目的是为了指导C波段正交场放大管的电设计和机械设计的研究和研制。这种正交场放大管可以简化对1兆瓦峰值输出功率相干雷达的要求。该管要求能工作在由AN/FPS-16系统调制器供给的电压上,并且在外形上,该管必须     

掺铋光纤的宽带光放大特性研究

基于自主研制的掺铋光纤,对其进行光谱特性的实验和理论研究。通过实验测得的吸收光谱发现了4个明显的吸收带,其中心分别是494、816、946、1410 nm。运用Giles模型对此光纤进行了放大特性的研究,分析了光纤长度、抽运功率和输入信号光功率等参数对信号的增益和噪声指数的影响。建立了稳态情况下三能级跃迁模型的速率方程和传输方程,并利用Runge-Kutta算法进行了数值研究。结果表明掺铋光纤在波长为830 nm、功率为200 m W的光波抽运时,1384~1480 nm波段的增益系数大于1.5 d B/m,噪声系数趋近5 d B。     

高掺锗紫外光敏光纤的研究

由于紫外光纤光栅的快速发展和广泛应用,迫切需要一种具有高紫外光敏性的特种光纤,使之更容易、更快速地在光纤拉丝时在线写入紫外光栅,研究发现高掺锗光纤能较好地满足其要求。通过采用ＭＣＶＤ光纤生产工艺研制出了纤芯折射率达４％ 的光纤,并用它成功的写出了紫外光纤光栅     

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.     

高增益、低DMG少模掺铒光纤及其放大性能研究

空分复用技术是大幅提高单根光纤数据传输容量的重要技术之一。对于长距离模分复用传输系统而言,少模掺铒光纤放大器是补偿光纤传输损耗必不可少的器件。因此,在少模掺铒光纤支持的所有模式中获得均衡增益至关重要,高差分模态增益会降低系统的传输性能。本文通过改进的化学气相沉积技术制备了18μm/124μm少模掺铒光纤,实验演示了基于该光纤的两模掺铒光纤放大器。当使用LP_11b模式泵浦时,该放大器所支持的LP₀₁和LP_11a模式可以在1535～1560 nm波段获得19.4 dB以上的增益,差分模态增益最大为0.66 dB。     

L-波段掺铒光纤放大器增益谱特性研究

对掺铒光纤放大器 (EDFA)在L 波段 (L Band ,15 70～ 16 10nm)的增益谱特性进行了理论和实验研究。理论和实验研究得出在最佳反转粒子数密度 (N=0 39) 条件下 ,掺铒光纤L Band的平坦增益谱宽为 2 2nm(± 0 5dB) ,抽运功率与输入信号功率呈线性关系。实验测得L BandEDFA单信道小信号增益为 33dB。     

30dB高增益掺铒光纤放大器

由于1.536μm的掺铒光纤放大器具有高增益、低噪声和偏振不敏感等特性,因而对长距离高码速及大容量光纤通信极具吸引力. 本文采用内腔式532μm倍频YAG激光为泵浦源,其声光调Q频率为5～10kH_7,输出稳态功率大于35mV,掺铒单模石英光纤长度为25m,截止波长、数值孔径、芯径和1.536μm模斑直径分别为1.318μm、0.192、6.4/μm和7.3μm。掺铒浓度大约为40ppm,在532nm和1.536μm处的损耗分别为4.9dB和5.2dB。实验所用信号源是1.536μm InGaAsP/InP激光二极管,经过20×物镜,将其输出激光耦合入光纤,耦合效率达32％。532nm泵浦激光被逆向耦合入光纤,通过25×物镜聚焦,耦合效率大于80％。     

高增益微波偏压锗掺汞光电导器件

本文介绍高增益微波偏压Ge:Hg光电导器件的实验结果。电流增益、电压响应度、D_(BB)~*(500、570、1、25°)及响应速度分别为1.2×10~4、8.9×10~5伏/瓦、5×10~(10)厘米赫~(1/2)/瓦及400毫微秒。文中也列出了低增益微波偏压Ge:Hg光电导器件的数据,以供比较。     

P波段高效率高增益三极管放大腔的设计

一、前言用于地球资源卫星地面站和微波治癌机的P波段平板三极管6018输出连续波功率1千瓦。设计当初,由于考虑采用钨钙镍镀铼作底金属的氧化物阴极等新工艺新技术,管子的结构尺寸比较小(管子最大直径为51.5毫米,总高度67毫米,阴极面积仅2.56厘米~2)。在研制中由于客观条件所限,未能实现这些新技术。在不更改管子设计和结构的前提下,为了要给出