基于FBG铥钬共掺光纤放大器反向ASE的再利用

针对铥钬共掺光纤放大器在放大2μm以上长波段信号光时因存在反向放大的自发辐射(ASE)而造成的放大效率浪费的问题,提出了在放大器输入端插入一个中心波长为1950nm的光纤光栅(FBG)的方案,并从理论上研究了光栅参数对放大器在2μm以上波段增益特性的影响。通过数值模拟给出了几种不同的铥钬掺杂比例下、有无FBG时,放大器对2040nm信号光的增益随光纤长度的变化曲线,分析了插入FBG后放大器最大增益和对应的最佳光纤长度的变化,以及这种变化对铥钬掺杂比例的依赖性。通过模拟放大器输入端的反向ASE光谱,以及抽运光、信号光、ASE与FBG反射光功率沿光纤传输的演化行为,解释了FBG对放大器产生影响的根本原因,并进一步指出为提高放大器长波段增益而加入短波段FBG的适用条件。并初步研究了加入FBG对放大器增益谱及噪声特性的影响。     

镨掺杂分布对1.3μm波长光纤放大器特性的影响

对掺镨氟化物玻璃光纤放大器的小信号增益，可用广义的高斯近似公式以获得精确的分析表达，本文研究了限制镨掺杂干光纤芯层中央部分对光纤放大器特性的影响。结果发现限制镨掺杂分布能改进光纤放大器的工作效率，且截止波长比芯层全部的匀掺镨的光纤更长。     

1.47μm LD泵浦掺铒光纤放大器的实验研究

本文报道了采用国产器件进行的1.47μm激光二极管(LD)泵浦的掺铒光纤放大器的实验结果。采用模场匹配技术使标准单模光纤(MFD=9.125μm)与掺铒光纤(MFD=3.88μm)之间的熔接损耗降至0.2dB。研究了放大器的增益特性,获得了24dB的小信号增益。     

反折射率增益导引光纤放大器增益特性分析

为了能够更好地研究反折射率增益导引光纤的工作特性及掺镱反折射率增益导引光纤放大器模型,分析其对信号光的放大特性,利用信号光饱和参量S方法,求解速率方程,针对100μm芯径特征尺寸,进行了理论分析及仿真计算。结果表明,在特定的掺杂离子浓度和抽运功率下,得到信号光增益与光纤长度的相互关系,并得到最佳光纤长度、掺杂离子浓度和抽运功率的数值曲线,与普通的光纤放大器相比,其放大特性有很大的提高。     

波长1.65μm的光纤受激拉曼散射放大器

制成了工作波长为 1.65μm的光纤受激拉曼散射放大器。研制了波长1.53μm的双级磷酸盐光纤爱激拉曼散射转换器抽运该放大器，制成信号增益带最大值位于1.6-1.7μm的放大装置。受激拉罢散射放大器的基质是芯中GeO2分子含量25%的光纤。不同输入信号功率时的增益系数为20-25dB 。计算表明，使用标准通信光纤(GeO含量低的）可通过降低光纤接合处的光学损耗提高该系统的增益系数。     

掺杂稀土光纤激光器与激光放大器(续篇)

(1)美国贝尔做出的光纤放大器实验。掺铒光纤,芯径:5μm,数值孔径:0.18,掺杂:1.8×10~(18)铒离子/cm~3,泵光吸收为2.5dB/m,信光吸收为4dB/m,输入光信号为15μW(1.53μm),泵光功率为20、55、100mW(0.52μm)。由此得到的室温下增益为22dB。20mW泵浦时最佳长度为7.5m(增益为10dB)。图14是得到的主要测量曲线,从中不难看出,在高功率泵浦时,增益将出现饱和。     

激光二极管泵浦的掺铒光纤放大器研究

报道了半导体激光器泵浦的掺铒单模玻璃光纤放大器。放大器的增益为5.6dB,放大波长为1.55μm。讨论了提高增益的途径。     

用1．017μmInGaAs－LD泵浦的增益为28．3dB的1．3μm波段掺镤氟化物光纤放大模块

我们已研制出了用应变量子阱ＩｎＧａＡｓ－ＬＤ泵浦的掺镤（Ｐｒ）－氟化物光纤放大器模块（ＰＤＦＡ）。该放大器模块由４个泵浦ＬＤ和大ＮＡ低散射损耗的掺镤氟化物光纤组成。在１．３０μｍ信号波长下，该模块最大信号增益为２８．３ｄＢ，饱和输出功率为的６ｄＢｍ。这是用于１．３μｍ波段光纤放大器最有希望的模块。     

Er3+掺杂硫系光子晶体光纤的中红外增益特性研究

实验制备了质量比为1%的Er3+掺杂75GeS2-15Ga2S3-10CsI(GGSI)硫系玻璃,测试并计算了相关光谱参数,使用多级法计算了设计的光子晶体光纤(PCF)在2.8μm的中红外信号的模场分布。在此基础上,建立了Er3+的四能级粒子数速率-光功率传输方程模型,模型综合考虑了Er3+的交叉弛豫和能量上转换,模拟得到了Er3+掺杂GGSI硫系玻璃PCF在2.8μm的中红外增益与掺杂光纤长度、泵浦功率和信号功率的变化关系。研究结果显示,Er3+掺杂GGSI硫系PCF放大器在2 750～2 950nm波段平均信号增益值超过了40dB,明显优于传统结构光纤的平均信号增益值20dB。     

用于光通信线路维护的测量仪表

目前,光纤测量仪器已用于与光通信相关的各个领域。采用单模光纤和1.3μm波长激光二极管(LD),光通信干线的中继距离已超过50km。 为了延长中继距离,海底光通信采用1.55μm的波长。最近在越太平洋光缆TPC-5中还采用了光纤放大器,信号速率达2.4Gbps,此外在实验中已实现信号速率10Gbps。 与此同时,人们计划利用频分复用(FDM)技术和波分复用(WDM)技术将信号传输速率提高至40Gbps。     

长波长1.3μm光纤放大器的探索

本文对光纤通信长波长1.3μm运用的掺镨氟化物光纤放大器在国外探索实验的现状作了简单介绍。首先简介光纤放大器作用的原理,着重说明1.3μm光纤放大器如何选择纤芯的掺离子和玻璃成份。然后介绍小信号放大器和功率放大器及抽引光源在实验室测量的典型性能数据。文束估计不久的将来,这种1.3μm光纤放大器有把握制成产品,供数字通信网和模拟有线电视网使用。     

L波段EDFA的优化设计和实验验证

基于Giles模型,对L波段掺Er光纤放大器(EDFA)的特性进行了数值模拟,分析了采用高掺杂Er纤放大器输出性能的改善。根据数值分析的结果进行了优化设计,使用9m长的高掺杂Er光纤进行了实验研究。实验结果表明．在泵浦功率为100mw时,小信号增益在10dB以上,噪声指数小于6dB。     

掺Er~(3+)光纤放大器特性研究

本文综述我们用铁宝石可调谐激光,半导体激光,氩离子激光等不同波长光源泵浦掺Er~(3+)光纤放大器的输出特性,在比较不同光纤长度、不同信号波长(1.536μm,1.52μm)、不同温度(常温、液氮温度)等条件下,掺Er~(3+)光纤放大器的放大增益特性。给出掺Er~(3+)光纤放大器的理论模型,     

宽带碲基掺铒光纤放大器上能级粒子数反转比

对宽带碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)上能级粒子数反转比进行了理论研究,得到了碲基掺铒光纤放大器上能级粒子数反转比随着光纤激活长度、信号输入功率、泵浦功率和纤芯掺杂浓度的演变关系,分析了上能级粒子数反转比分布与EDTFA信号增益间的关系.研究表明,碲基掺铒光纤内的上能级粒子数反转比分布决定了EDTFA的信号增益.     

掺镱双包层光纤放大器的放大特性

从掺镱(Yb)光纤放大器的功率传输方程出发,利用有限差分法对小模场面积(SMA)和大模场面积(LMA)掺镱双包层光纤放大器的放大特性进行了分析比较.采用模场直径(MFD)6.5μm和20μm的双包层掺镱光纤作为放大器增益介质进行窄线宽连续信号的放大,在915 nm激光抽运下模拟计算了大、小模场面积输出功率随输入信号功率、抽运光功率和光纤长度的变化特性,特别是对于大模场面积光纤放大器,最优光纤长度的选择至关重要;讨论了模场直径不同时的最优抽运功率和光纤长度的选择,得出4 m光纤放大时的临界抽运功率为4 W,理论与实验结果基本一致.为实际应用中根据信号光、抽运光、增益和模式等要求而选择光纤长度和类型等优化设计提供了理论依据.     

宽带碲基掺铒光纤放大器掺杂特性的理论研究

对WDM系统中宽带碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)多信道增益谱特性的研究表明,在给定泵浦方式、泵浦功率和光纤长度的工作条件下,碲基掺铒光纤中铒掺杂浓度对EDTFA各信道信号增益的影响并不相同,相比于长波长信道,短波长信道的信号增益随着光纤中铒掺杂浓度的提高更易趋于饱和及快速衰减状态,同时信号增益谱向长波长方向萎缩.     

镁橄榄石：Cr^4＋晶体激光器泵浦的1.3μm信号的受激拉曼散射光纤放大器

引言由于目前大多数地面通信系统都工作在A一l·3urn波长上，故对该波长信号的光纤放大器有很大兴趣。在近来信息量日益增长的情况下，这种线路工作必须使用光学放大器。目前正在发展在该频段工作的数种放大器：掺有稀土元素的光纤放大器、半导体光学放大器和受激拉曼散射光纤放大器。在稀土元素放大器中，最有前途的是掺Pr’”离子的氟化物光纤放大器［”’j。在弱信号下它达到较高的增益效率～0．2dB／mW［’，’1。但氟化物光纤的机械强度和可靠性都较低，此外它不能用熔合法与通信线路使用的标准光纤连接，这就明显地限制了它的应用范…     

硫系玻璃基掺铒微结构光纤4.5μm波段中红外信号放大特性

为进一步揭示硫系玻璃基掺Er3+微结构光纤作为中红外光纤放大器增益介质的可行性,数值求解了800 nm泵浦波长下Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3+微结构光纤中Er3+离子数速率方程和光功率传输方程组,理论研究了4.5μm波段中红外信号的放大特性。结果显示,Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3+微结构光纤具有较高的信号增益和很宽的增益谱。在50 cm光纤长度上,最大信号增益超过了40 dB,高于30 dB信号增益的放大带宽达到了280 nm(4 420~4 700 nm)。同时,进一步研究分析了4 500 nm波长信号增益与光纤长度、信号输入功率和泵浦功率的关系。研究表明,Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3+微结构光纤是一种理想的可应用于4.5μm波段中红外宽带放大器的增益介质。     

OPCI系统不同掺杂截面EYDFA增益瞬态的比较

为了研究分组与线路集成系统中突发模式大功率Er/Yb共掺光纤放大器(EYDFA)的瞬态性能,在函数极限的基础上采用迭代算法,建立了基于非线性方程速率方程的、不同掺杂截面EYDFA增益瞬态的比较模型,分析比较了有/无反馈条件下,不同掺杂截面的光分组(OPS)和光线路交换(OCS)输出信号的增益瞬态.结果表明,无反馈条件下,纤芯直径为4.6m的EYDFA,其OPS和OCS输出信号功率漂移小于纤芯直径为3.6m的EYDFA,功率漂移的改善约为12%;带反馈条件下,增大掺杂光纤直径,弛豫振荡导致的EYDFA增益抖动随之减小.故增大掺杂光纤直径,能有效抑制EYDFA反馈环路的弛豫振荡.     

1.31μm光纤放大器试制成功

日本NTT光电子研究所在世界上最先试制成可将1.31μm频段光信号不需变换成电信号,而对光原样放大的添镨(Pr)氟化物光纤放大器,并成功地放大到30dB(1000倍)。