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。     

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。     

掺铒光纤放大器的最佳光纤长度和增益特性

本文用三能级系统的速率方程建立了掺铒光纤放大器近似理论模型。在有激发态吸收时，各种泵浦波长下均获得了掺铒光纤的最佳长度。就增益随信号光及泵浦光光强的变化作了分析。通过对增益谱分析发现改变掺铒光纤长度可改变增益带宽，为掺铒光纤放大器在波分复用光纤通信系统中的应用提供了依据。     

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。     

掺铒光纤的研制

掺铒光纤主要用来制作掺铒光纤放大器(EDFA)和掺铒光纤宽带光源(EDFS),在制作工艺上有液相掺杂、气相掺杂和螯合物掺杂,鉴于国内现有的设备条件和技术,近年来在研制掺铒光纤的过程中,采用了传统的液相掺杂制作工艺,但对其进行了大胆的改进和优化,在掺铒光纤制作工艺上取得了重大进展,光纤参数明显提高,与国外的同类型光纤比较,差距大幅度缩小,主要参数已达到或接近国外同类型掺铒光纤水平,本底损耗达到3.74 dB/km,数值孔径为0.236,980 mm吸收损耗达到6.05 dB/m,在相当程度上已能够满足国内掺铒光纤放大器和掺铒光纤宽带光源研制单位对掺铒光纤的需要.     

光纤CATV用掺铒光纤放大器的简化分析

在不考虑放大自发辐射(ASE)对掺铒光纤放大器(EDn)饱和特性影响的条件下,推出了掺铒光纤放大器(EDFA)三能级系统功率传输的解析表达式,简化了理论分析,所得结果也适用于二能级系统.根据该简化分析方法具体计算了前向泵浦时光纤CATV用掺铒光纤放大器(ED队)的信号增益曲线.计算表明,当信号增益约在25db以下,即在光纤CATV用掺铒光纤放大器(EDFA)的工作范围内,简化分析所得的计算结果与较精确的数值计算结果一致.     

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.     

掺铒光纤放大器的研究现状与发展趋势

介绍了掺铒光纤放大器 (EDFA)的研究和应用情况 ,指出了掺铒光纤放大器存在的问题及发展方向 ,为掺铒光纤放大器的深入研究提供了有益参考     

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…     

光通信系统中的掺铒光纤放大器

本文简述了掺铒光纤放大器的原理、结构设计和其特性特点,着重介绍了掺铒光纤放大器在光通信系统中的各种应用。     

有光纤放大器的光纤调幅有线电视系统的非线性失真理论研究

本文从理论上研究了有掺铒光纤放大器的光纤调幅有线电视系统的非线性失真问题。提出了等效失真项的概念，并对６０个ＰＡＬ－Ｄ制频道的光纤调幅有线电视系统计算了等效二阶和等效三阶失真项分布。还推导出掺铒光纤放大器的增益斜率与光源调制频率啁啾相互作用产生的二阶和三阶非线性失真的表达式及其传播规律。对采用掺铒石英光纤放大器或掺铒氟光纤放大器二种情况下计算了系统的非线性失真，并相比较。     

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。     

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。     

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。     

光纤放大器的研究动态

介绍了国内外光放大器的最新研究动态,主要包括掺铒光纤放大器、掺铥光纤放大器、光纤喇曼放大器及半导体光放大器,并指出相关放大器的发展趋势,最后对光纤放大器的特性进行了比较分析.     

800nm LD泵浦掺铒光纤放大器的最佳光纤长度

本文用量子放大器的基本理论,分析了掺铒光纤放大器的激发态吸收(ESA)现象,并得出当存在强烈的ESA时,用800nm LD泵浦掺铒光纤放大器的最佳光纤长度表达式。当用典型值代入计算,其结果与实验确定的值基本相符。最后,提出了实现大增益LD泵浦掺铒光纤放大器的有效方法。     

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.     

掺铒光纤最佳长度

根据掺铒光纤放大器的理论模型，得到了掺铒光纤最佳长度数学表达式，并根据此表达式，通过对掺铒光纤衰耗的测量，可从理论上计算掺铒光纤最佳长度。计算结果同实验值非常吻合。由此，得到一种非常简单、可靠的确定掺铒光纤最佳长度 的理论方法。     

分布式掺铒光纤放大器的理论分析

给出了一种分析分布式掺铒光纤放大器的理论方法，可以对放大器的信号增益和泵浦吸收进行分析，并能够为分布式掺铒光纤放大器的设计提供理论依据。通过推导得出了基本公式，并就一些特殊情况作了讨论。该方法适用于１４８０ｎｍ和９８０ｎｍ泵浦的放大器系统。     

实用化掺铒光纤放大器

论述了掺铒光纤放大器的基本原理，介绍了实用化掺铒光纤放大器的光路结构、实现的技术途径、主要性能及应用情况。