掺镱光纤放大器的优化:隔离器、滤波器和光纤光栅的使用

用简单的分段模型分析了内插特殊光学元件的掺镱光纤放大器,分析表明,隔离器、滤波器和光纤光栅的使用不但可以提高放大器增益,而且同时能够使噪声特性得到优化,文中还讨论了隔离器、滤波器在光纤内的最佳位置.     

掺镜光纤放大器的优化设计

掺镜光纤放大器（YDFA）以其简单的能级结构,不存在对信号或泵浦的激发态吸收,不存在浓度淬灭效应以及有较宽的吸收光谱和发射光谱而引起了人们的重视,本文分析了隔离器,滤波器和光纤光栅对YDFA的优化原理,并讲座了隔离器、滤波器在激活光纤内的最佳位置,分析方法采用了简单的分段模型。     

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。     

长周期光栅滤波器可增大掺铒光纤放大器的带宽

位于纽约贝尔实验室最新研究成果表明：采用长周期光栅滤波器可提高低噪声掺饵光纤放大器的增益平坦度，带宽可超过40nm。EDFA分为两级：第一级激光二极管泵浦波长为980nm；第二级泵浦波长为1480nm。采用掺铝硅光纤和掺饵硅光纤，在1530nm附近的衰耗为6．0dB，实验指出：达到高增益平坦度的技术关键在于使用长周期光栅滤波器，将它放在两级光放大器之间，起隔离器的作用，滤波器的基本结构是使单模光纤纤芯的折射指数呈光栅形，将光信号从基模耦合到包层模中去。光栅的插入损耗低，后向反射小，呈源谱式滤波器，实验还表明：通过不断改进…     

掺铒光纤放大器的原理及应用

光纤放大器是光纤传输系统的关键部件之一,它的应用对光纤通信系统产生了巨大的影响,引起了光纤通信领域中一场新的变革。目前光放大器主要有掺稀土元素光纤放大器、受激拉曼散射(ＳＲＳ)和受激布里渊散射(ＳＢＳ)光纤放大器及半导体光纤放大器三种类型。其中以1550ｎｍ的掺铒光纤放大器(ＥＤＦＡ)最为成熟。1　掺铒光纤放大器的工作原理1.1　掺铒光纤放大器的基本模型ＥＤＦＡ的基本模型如图1所示,ＥＤＦＡ的组成分光路部分和电路部分。光路部分包括掺铒光纤(ＥＤＦ)、泵浦光源、光隔离器、光合波器(ＷＤＭ)、光耦合器;电路部分包括微处理…     

混合隔离器/偏振光束组合器

NewFocus公司专门为喇曼放大器和大功率掺铒光纤放大器设计了一种iPBC型混合泵浦组合器。采用专利技术设计，iPBC型混合组合器能执行偏振光束组合器和隔离器的双重功能，具有传统器件２倍的效率。这种新型器件使设计者能在具有较大容量和较长传输距离的通信网络中使用较少数目或较低功率的泵浦激光器。（No．４７）混合隔离器/偏振光束组合器@小平     

1.55μm波段掺铒光纤放大器及关键技术

回顾了１５５０ｎｍ波段掺锌光纤放大器（ＥＤＦＡ）的最新进展，集中讨论了掺铒光纤放大器的设计和工作条件。ＥＤＦＡ已对长距离光纤传输系统和用户网络的系统配置产生了巨大影响。ＥＤＦＡ的高性能是基于诸如最大增益及转换效率的光纤设计，以及稳定共掺铒（Ｅｒ）、锗（Ｇｅ）和铝（Ａｌ）的二氧化硅基光纤制作技术等因素。小模场直径掺铒光纤要求与光学元件以低损耗连接，如波分复用器（ＷＤＭ）、耦合器及光隔离器等。采用杂质扩散的模场调整技术避免了模场失配。结果，在对高功率功放应用上，由泵源功率向信号转换效率达到了８０％。     

两段级联宽带碲基掺铒光纤放大器特性研究

利用四能级结构速率方程组和光功率传输方程组,研究了在碲基掺铒光纤(EDTF)中内插一个光隔离器、形成两段级联的碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)后对EDTFA性能的改善.结果表明,在给定泵浦方式、泵浦功率、纤芯掺杂浓度和输入信号功率条件下,两段级联EDTFA可以有效的抑制光纤中反向传输放大自发辐射(ASE)噪声,降低反转粒子数的消耗,从而提高信号增益、输出功率,并且降低了噪声系数.对不同光纤长度和光隔离器内插在光纤中不同位置的研究表明,当光纤为最佳长度和光隔离器在最佳位置处时,可使短波长信号增益增加10 dB,噪声系数减小1 dB,并进一步增加了放大带宽以及功率转换效率.     

利用非线性偏振旋转锁模技术产生0.7nJ,1.5ps光脉冲

为了研究锁模光纤激光器以增益平坦型掺铒光纤放大器作为增益介质对输出特性的影响,采用增益平坦型掺铒光纤放大器结合光纤偏振控制器、偏振相关光隔离器组成锁模光纤激光器,基于非线性偏振旋转锁模技术,实现稳定、自起振锁模运转,得到了中心波长1560nm、重复频率6.495MHz、单脉冲能量0.7nJ、脉宽1.5ps的超短光脉冲。同时实验观察到峰值波长为1557nm和1570nm的双峰值波长锁模脉冲的产生。结果表明,采用增益平坦型掺铒光纤放大器替代普通掺铒光纤组成锁模光纤激光器,可获得较高单脉冲能量的超短光脉冲,锁模脉冲的输出光谱可能出现双峰结构,从而可为超短脉冲光纤激光器设计及实用化提供参考。     

偏振控制C波段波长可调谐掺铒光纤激光器

报道了一种结构简单的波长可调谐掺铒光纤激光器。该光纤激光器由增益平坦型掺铒光纤放大器(EDFA)、偏振相关光隔离器、光纤偏振控制器及输出耦合器组成。利用光纤偏振控制器和偏振相关光隔离器作为波长调谐器件,实现了光纤激光器的波长可调谐输出及双波长输出。利用琼斯矩阵理论分析了光纤激光器腔内不同波长的损耗与偏振控制器状态的关系,指出通过调节光纤偏振控制器,光纤激光器可以实现波长可调谐输出,同时阐述了光纤激光器双波长输出的机制。实验上获得了中心波长在1542~1564nm连续可调,平均功率大于2.6mW,边模抑制比大于35dB的连续激光输出。同时获得了波长为1549nm和1564nm的双波长连续激光输出。     

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。     

新颖的掺铒光纤放大器无源复合组件的研究

报道了一种将光波分复用器与光隔离器集于一体的适用于掺铒光纤放大器的新颖复合组件。根据复合组件的性能指标对组件的结构参数进行了优化设计。实际制作的复合组件，得到泵浦光插入损耗＜０．６ｄＢ，信号光的插入损耗＜１．５ｄＢ，反向隔离度＞４２ｄＢ，体积为９×４５ｍｍ３。将复合组件用于掺铒光纤放大器中（前向泵浦方式）得到约３０ｄＢ的小信号增益，１０ｄＢｍ的饱和输出功率。     

掺铒光纤放大器在光纤传输中的应用

介绍了掺铒光纤放大器的基本原理，结构类型和特性。分析了掺铒光纤放大器的应用及其对光纤传输放新型网络结构所产生的影响。     

980 nm和1480 nm LD混合泵浦两段级联掺铒光纤放大器实验研究

采用两段级联掺铒光纤、９８０ｎｍ和１４８０ｎｍＬＤ混合泵浦方式，实验分析比较了内插光隔离器和内插光隔离－耦合环光路结构掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）的增益、噪声系数和输出功率特性。研制出内插光隔离－耦合环的ＥＤＦＡ，在信号波长１５５３．５ｎｍ处，小信号增益为４２．８ｄＢ，噪声系数为４．４ｄＢ，输出功率为１５．２ｄＢｍ。     

光纤放大器的实用化技术

近年来,掺饵(Er)的光纤放大器(EDFA)在技术上取得了惊人的进步,成为现在光通信系统中的重要结构元件。EDFA由如下部分组成,即(1)掺Er光纤;(2)激励激光器;(3)光隔离器、光合波分波器等。对由上述结构元件组成的EDFA而言,技术开发的主要内容有:(1)小型化;(2)增益波长的稳定;(3)大功率和高可靠性。     

掺铥光纤放大器及其研究进展

介绍了S-波段光纤放大器——掺铥光纤放大器和增益位移掺铥光纤放大器的原理、结构、发展现状。     

掺铋光纤铋活性中心发光机理的研究进展

掺铋光纤具有独特的发光特性,在光纤放大器和激光器中有着广阔的应用前景。为了掌握掺铋光纤的发光机理,研制出高效率、高性能的掺铋材料,整理了掺铋光纤发光机理的研究成果,从铋活化中心的结构和发光特性出发,总结了掺铋光纤中不同结构与发光波长之间的关系。掺铋材料由于具有荧光寿命长、光谱范围宽等优点,有望在超宽带光源、超宽带放大器、可调谐激光器等领域得到更为广泛的应用。     

高速光纤通信中的光纤放大器及其发展

光纤放大器是高速光纤通信中的重要器件之一,文章综述了掺铒光纤放大器、掺铥光纤放大器、喇曼放大器、布里渊放大器、参量放大器以及混合光纤放大器等的工作原理、结构和工作特性,并对今后的发展方向进行了讨论.     

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。     

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。