铒镱共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的进展

本文介绍了铒镱共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的工作原理、结构、制作工艺以及最新进展和发展趋势。     

1060nm掺钕磷酸盐波导放大器的特性研究

在四能级钕玻璃波导放大器物理模型的基础上,用重叠积分法研究了以802nm泵浦光放大1060nm信号的掺钕磷酸盐波导放大器的速率-传输方程。通过数值模拟,获得了增益特性和波导掺杂浓度、泵浦功率和波导长度的曲线关系。     

沿传输方向浓度渐变掺饵光纤放大器的模型

提出了两种掺饵深度渐度的分布式光纤放大器模型：沿传输方向，掺杂浓度单调线性下降与掺杂浓度线性由大到小，由小到大两次变化的ｄ－ＥＤＦＡ，用传输方程研究不同渐变系数下，ｄ－ＥＤＦＡ的各种特性。     

掺饵光纤放大器的研制

介绍上海电信技术研究所自行设计、研制的掺饵光纤放大器的系统组成及特点，给出该系统达到的性能指标，并详细叙述了软、硬件的设计过程。     

掺饵光纤放大器的开发与应用

１技术背景在掺饵光纤放大器 (以下简称ＥＤＦＡ ,即Ｅｒｂｉｕｍ ＤｏｐｅｄＦｉｂｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ的缩写 )实用化以前 ,为了克服光纤传输中的损耗 ,每传输一段距离 ,都要进行“再生” ,即把传输后的弱光信号转换为电信号 ,经过放大、整形后 ,再去调制激光器 ,生成强度放大的光信号再进行传输。随着传输码率的提高 ,“再生”的难度也越来越大 ,成为信息传输容量扩大的“瓶颈”。２ＥＤＦＡ的应用领域ＥＤＦＡ虽然问世时间不长 ,但目前的应用己相当广泛 ,主要的应用领域有以下三个。(１)数字通信数字通信正朝宽带化、大容量发展。Ｅ…     

铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器及上转换性质

研究了采用离子交换和电场辅助退火法制作的铒镱共掺磷酸盐波导放大器的增益特性,测量了Er2O3,Yb2O3掺杂浓度分别为2.2wt%和4.7wt%,长度为1.2cm的器件增益,在130mW,976nm泵浦光泵浦下,输入信号光功率小于1mW时,在1535nm处得到8.5dB的小信号相对增益;当泵浦功率为30mW时,可观测到绿色的上转换辐射光,发光强度随泵浦功率增加而增大;通过单色仪和光电倍增管接收此光,确定是铒粒子由2H11/2和4S3/2能级分别跃迁至基态的上转换辐射光.     

掺铒平面光波放大器材料

掺铒平面光波导放大器对工作波长1.5 μm的集成光有广泛的应用.这些器件具有增益高、抽运阈值低、器件尺寸小等优点.目前用于光波导放大器的掺铒材料有四类:氧化物薄膜(Al2O3)、有机物、硅和玻璃等. 最小的放大器(1 mm2)用Al2O3的沟道波导,抽运功率10 mW,输出增益为2.3 dB.在此类材料中,增益受激活离子Er之间的上转换限制.使用不同的方法,相同的铒离子浓度,Y2O3中的上转换效应完全不同.Eu共掺降低了上转换的影响,使增益增加.在SiO2中用Yb或Si量子点增加了抽运效率.制作4.1 dB/cm的增益光放大器成为最佳光纤通讯网络组件.铒离子掺入有机化合物中形成波导,在1.5 μm的发射带宽为70 nm,荧光寿命长,有的达17 ms敏化.可增加激发效率.纳米结构材料可克服浓度淬灭. 硅是1.5 μm非常好的波导材料,很有希望制作电抽运光放大器.掺铒硅单晶中观察到1.5 μm荧光,但在室温下,后向传输产生强烈的浓度淬灭.使用纳米技术制作的Si,可制作小尺寸光子晶体波导. 磷酸盐玻璃是制作高增益光波导放大器的理想材料,荧光寿命较长,受激发射截面大.采用离子交换法制作的波导净增益高,损耗低,制作成本低.(PD2)     

掺饵光纤放大器的应用及监控

光放大器是当前各国竞相开发的一种新的光学器件，尤其是掺饵光纤放大器发展是为迅速，应用亦较普遍。本文首先简单介绍掺饵光纤放大器的结构，性能，然后介绍它在通信领域中的应用及其监控技术。     

基于长周期光栅的宽带磷酸盐玻璃波导放大器

提出一种基于长周期波导光栅的宽带集成Er-Yb掺杂磷酸盐玻璃集成波导放大器,其中增益平坦光栅滤波器直接刻蚀在有源波导上.放大器模型建立在考虑了上转换之后的传输与速率方程基础上,利用重叠积分与龙格-库塔相结合的方法进行求解.放大器的本征增益谱通过求解重叠积分龙格-库塔方程得到,放大器的有害增益峰由长周期波导光栅滤波器来消除.讨论了长周期波导光栅透射谱对放大器增益平坦的影响.数值计算结果表明,在1 532～1 565 nm范围内,放大器的平均增益约为20 dB,增益抖动小于3 dB.研究结果表明,该结构可有效地消除本征增益谱中的峰值增益,提高放大器的增益平坦带宽.     

掺饵光纤放大器中信道串话的实验研究

本文进行了ＥＤＦＡ二信道同时放大，一信道加有大正弦调制时，对另一信道所产生的信息串话的实验研究，并对ＥＤＦＡ二信道同时放大的增益串话及这种串话对其它信道误码率的影响也进行了详细的实验研究，得到了一些很有意义的结论。     

Er-Yb共掺磷酸盐玻璃波导放大器噪声特性研究

从描述Er-Yb共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的速率方程与光功率传输方程出发，计算Er-Yb共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的噪声指数，讨论在980nm泵浦光的作用下，Er离子浓度、泵浦光功率、器件长度以及输入信号光功率对Er-Yb共掺磷酸盐玻璃光波导放大器噪声指数的影响。     

掺Er3+玻璃光波导放大器的新进展

介绍了掺稀土元素的玻璃集成光波导放大器的原理、结构和制作方法特点,同时介绍了这一领域的新进展和发展趋势。     

具有平坦增益谱的氟化物掺饵光纤放大器

ＩＥＥＥ会员Ｍａｋｏｔｏ Ｙａｍａｄａ等人成功地开发出氟化物掺饵光纤放大器。各信道的输入信号功率为－２０ｄＢｍ时，８信道波分多路复用信号在１５３２－１５６０ｎｍ波长范围的平均增益达２６ｄＢ，增益偏移低于１．５ｄＢ。。此外，ＭａｋｏｔｏＹａｍａｄａ等人在本文中研究了Ｆ－ＥＤＦＡ对ＷＤＭ信号的放大性能。     

全光增益箝制掺饵光纤放大器研究概况

在综合分析研究各种已公开发表的文献资料基础上对掺饵光纤放大器的全光增益箝制机理、各种典型的全光增益箝制方法作了详细评述 ,特别报道了最近全光增益箝制掺铒光纤放大器的研究情况并对今后的发展作了展望。     

掺饵光纤放大器的动态增益均衡

摘要波分复用系统对掺饵光纤放大器增益的动态平坦提出了严格的要求, 为此人们设计了各种动态增益均衡器 以实现的增益谱的平坦化。现有的各种动态增益均衡技术分静态和动态两种。我们讨论了几种不同类型的 动态增益均衡方法, 详细并举例分析几种典型的动态增益均衡器基本结构、工作原理、适用范围及其优缺点。最后 对未来动态增益均衡器的发展作了展望。     

用于波导放大器的Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃的性能研究

通过优化熔融条件和玻璃组份,成功开发出一种新的Er3+/Yb3+ 共掺磷酸盐玻璃,其在沸水和熔盐中均表现出很好的化学稳定性.通过分析室温下Er3+/Yb3+ 共掺磷酸盐玻璃的吸收光谱,计算得到了Er3+ 离子在波长1533 nm处的峰值发射截面和杜得奥菲而特强度参数;其中Er3+ 离子在波长1533 nm 处的峰值发射截面为0 72×10-20 cm2,大于Schott的IOG1玻璃中Er3+离子的峰值发射截面0 67×10-20 cm2.通过改变离子交换的条件,获得了1 55μm单模光波导的制作条件;制作的波导传输损耗均小于1 dB/cm.初步的离子交换实验表明,Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃WM4完全适合波导放大器的制作.     

铒镱共掺光波导放大器的优化

本文介绍了光波导放大器的理论,分析了由于铒离子吸收截面小和铒离子浓度过高带来的聚集效应,并认为由该聚集效应引起的协同上转换和激发态吸收会限制掺铒磷酸盐光波导放大器的增益.将镱离子作为敏化剂掺入到光波导放大器中,不仅可以降低饵离子高浓度引起的聚集,而且可以有效地解决光波导的增益问题.在考虑协同上转换效应的基础上,用龙库算法研究了饵镱共掺的光波导放大器,讨论了镱离子浓度和波导长度两个主要影响因素,并且计算出了最佳的波导长度和最佳的掺镱浓度.     

铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器及上转换性质

研究了采用离子交换和电场辅助退火法制作的铒镱共掺磷酸盐波导放大器的增益特性,测量了Er2O3,Yb2O3掺杂浓度分别为2.2wt%和4.7wt%,长度为1.2cm的器件增益,在130mW,976nm泵浦光泵浦下,输入信号光功率小于1mW时,在1535nm处得到8.5dB的小信号相对增益;当泵浦功率为30mW时,可观测到绿色的上转换辐射光,发光强度随泵浦功率增加而增大;通过单色仪和光电倍增管接收此光,确定是铒粒子由2H11/2和4S3/2能级分别跃迁至基态的上转换辐射光.