利用光纤光栅对实现双波长增益控制掺铒光纤放大器特性的实验研究

控制激光的弛豫振荡和空间烧孔现象的存在 ,对全光增益控制掺铒光纤放大器 (EDFA)的性能产生劣化影响。采用一种新颖简单的利用两对光纤光栅对形成谐振腔结构 ,实现双波长增益控制掺铒光纤放大器。由两个不同波长的激光共同承担增益控制的任务 ,降低了控制激光引起的空间烧孔现象和瞬态输出变化。在动态工作条件下 ,双波长激光增益控制掺铒光纤放大器显示出优越的特性 ,适用范围扩展为普通单波长增益控制掺铒光纤放大器的两倍 ,能够适应 0～ 43kHz的上下载频率。     

基于新型长周期光纤光栅的掺铒光纤放大器

报道了基于高频CO₂激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的低噪音掺铒光纤放大器,这种新型长周期光纤光栅是用大约几千Hz的高频CO₂激光脉冲对光纤玻璃热冲击作用而形成的.在铒纤中插入一个长周期光纤光栅,会明显减少掺铒光纤放大器的放大自发辐射(ASE)噪音.报道了两种低噪音掺铒光纤放大器,作为前置放大器和线路放大器,它们的ASE噪音指数分别从4.0 dB减少到3.5 dB和从4.8 dB减少到4.3 dB,并且在作为线放时,其小信号增益从30 dB提高到37 dB,降噪及提高增益效应十分显著.     

基于长周期光纤光栅滤波器的掺铒光纤放大器理论和实验研究

从理论和实验上研究了带有高频二氧化碳激光写入的低成本长周期光纤光栅（LPFG）掺铒光纤放大器（EDFA）.结果表明,单波长和多波长EDFA的性能都可以通过在掺铒光纤（EDF）中插入长周期光纤光栅用作自发辐射噪声（ASE）滤波器或增益平坦器来提高性能.优化设计了带LPFG噪声滤波器的线放EDFA,与没有LPFG噪声滤波器相比,线放的噪声和小信号增益分别被减小和提高了约0.5 dB和7 dB。通过在多波长EDFA的EDF中插入一个LPFG增益平坦滤波器的方法,获得了1.5 dB的增益平坦度,与没有LPFG平坦器相比,EDFA的噪声被减小了0.1 dB,增益被提高了1 dB.     

一种基于新型长周期光纤光栅的动态增益均衡器

报道了一种用高频CO²激光脉冲写出的长周期光纤光栅的温度特性和弯曲特性.实验表明,这种长周期光纤光栅的波长漂移随温度的变化呈线性关系,它的透射峰幅值变化随弯曲量的变化也呈线性关系.基于这两种线性关系,通过控制新型长周期光纤光栅的谐振峰位置和幅度,动态平坦了一组掺铒光纤放大器增益谱线.实验结果表明在C波段32nm范围内掺铒光纤放大器增益谱线平坦度可动态调整为±0.7dB.     

利用光纤光栅对实现双波长增益控制掺饵光纤放大器特性的实验研究

控制激光的弛豫振荡和空间烧孔现象的存在，对全光增益控制掺饵光纤放大器(EDFA)的性能产生劣化影响。采用一种新颖简单的利用两对光纤光栅对形成谐振腔结构，实现双波长增益控制掺饵光纤放大器。由两个不同波长的激光共同承担增益控制的任务，降低了控制激光引起的空间烧孔现象和瞬态输出变化。在动态工作条件下，双波长激光增益控制掺饵光纤放大器显示出优越的特性，适用范围扩展为普通单波长增益控制掺饵光纤放大器的两倍，能够适应0—43kHz的上下载频率。     

一种增益可调掺铒光纤放大器的研究

在所设计的增益可调掺铒光纤放大器中,采用可编程控制器PC机控制可变直流电压源引发压电陶瓷的电致伸缩效应,导致光纤布拉格光栅的Bragg波长发生漂移,实现被调制参数的变化.分析了双光纤光栅受到压电陶瓷电致伸缩效应时的反射谱变化规律和增益可调掺铒光纤放大器的放大特性.由该放大器的增益与输入信号功率的关系得出小的波长间隔,增益较小,但控制范围较大;大的波长间隔,增益较大,但控制范围较小的结论.在输入宽带光源时,得到两光纤布拉格光栅在不同中心波长之差时的掺铒光纤放大器的增益特性.     

新型双波长激光增益控制掺铒光纤放大器

掺铒光纤非均匀展宽引起的空间烧孔现象导致单波长激光并不能完全控制放大器增益。提出了一种新颖简单的结构，利用自由光谱范围为26．7nm的法布里－珀罗可调谐滤波器和由长周期光纤光栅制成的波长选择性可调谐的衰减器，有效地调整不同波长处的腔内损耗，可以实现不同强度的双波长激射。由两个不同波长的激光共同承担增益控制的任务，降低了控制激光引起的空间烧孔，同时双波长激射有效地抑制了信号光的弛豫振荡。     

铋基掺铒光纤放大器宽带放大特性的理论研究

研制了铋酸盐基质掺铒玻璃43Bi2O3-30B2O3-27SiO2,测试分析了玻璃中Er3+离子的光谱性质。结合获得的Er3+离子光谱参数,建立了一个以该铋基掺铒玻璃作为放大器增益介质时Er3+离子跃迁的三能级理论模型,研究了铋基掺铒玻璃光纤放大器(Bi-EDFA)的信号放大特性。研究显示,单波长输入情形下,Bi-EDFA具有大于40dB的信号增益和75nm的3dB波长带宽。同时,相比于硅基掺铒光纤放大器(Si-EDFA),Bi-EDFA具有优异的多波长信号宽带放大和低噪声特性,低噪声系数(~5.5dB)可维持至1610nm波长之外。结果表明,铋基掺铒玻璃光纤放大器是一种单位长度增益极高和宽带放大能力的小型化掺铒光纤放大器,适合于WDM系统的集成化需求。     

双波长窄线宽光纤光栅环形腔激光器

本文报道了光纤光栅用作反射镜的双波长窄线宽掺铒光纤双端输出的环形腔激光器,其输出功率分别为3.65dBm和2.44dBm,各端口波长间的抑制比分别达到32dB和40dB,二者线宽均为0.1nm。     

线性啁啾长周期光纤光栅用作EDFA增益平坦滤波器的理论研究

提出用具有特定折射率调制包络的线性啁啾长周期光纤光栅作为掺铒光纤放大器(EDFA)的增益平坦滤波器.采用龙格库塔迭代法数值求解该类型光栅耦合模方程,就特定的掺铒光纤放大器增益谱,用Nelder-Mead优化算法对光栅结构参量(光栅长度、周期、线性啁啾系数、折射率调制包络的形状等)进行优化,设计出能在C波段35 nm带宽范围内对掺铒光纤放大器进行平坦化(增益起伏在±0.5 dB之内)的平坦滤波器.     

15波长输出的布里渊掺铒光纤激光器

多波长布里渊掺铒光纤激光器是一种新型的多波长光纤激光器,其原理是利用受激布里渊增益和掺铒光纤的线性增益,可以在常温下得到波长间隔约为0．08nm(～10GHz)的多波长输出。报道的布里渊掺铒光纤激光器,在布里渊抽运功率为1．7mW、980nm抽运功率为300mW的情况下得到稳定的15个波长(间隔～10GHz)的输出,这种激光器用作光传感器、光谱分析仪以及密集波分复用系统的光源。实验发现,输出波长的个数随着980nm抽运功率的增大而增加。另外,布里渊掺铒光纤激光器的信号功率主要来自于掺铒光纤的增益,而布里渊增益对它的影响不大。     

光纤光栅增益平坦化器件的研究

采用幅度掩模和程控扫描曝光技术在经过氢载敏化处理的普通单模光纤上研制出了可用于实现掺铒光纤放大器增益谱平坦化的长周期光纤光栅器件。该器件使掺铒光纤放大器在３０ ｎｍ带宽上的增益谱波动从±３ ｄＢ减小为±０．３ ｄＢ, 器件的附加损耗小于０．３ ｄＢ。     

用偏振烧孔实现的室温双波长光纤激光器

本文提出一种简单的掺铒光纤激光器的结构,在室温下实现了稳定的双波长激光运转.在该结构中,使用刻写在保偏光纤上的光纤布喇格光栅作为波长选择器件. 实验表明,通过调整偏振控制器的状态,在室温下能够得到稳定的双波长激光输出,波长间隔0.52 nm,16次重复扫描对应于每一波长的振幅变化及波长间振幅差异均小于0.2 dB.     

混合泵浦两段级联掺铒光纤放大器实验研究

基于内插隔离－耦合环两段级联新结构，采用９８０ｎｍ与１４８０ｎｍ激光二极管混合泵浦方式，研制出在１．５５μｍ波段兼具高增益，大功率，低噪声九特性的掺铒光纤放大器。     

Bismuth-based erbium-doped fiber as a gain medium for L-band amplification and Brillouin fiber laser

Bismuth-based erbium-doped fiber (Bi-EDF) is demonstrated as an alternative medium for optical amplification and nonlinear applications. The bismuth glass host provides the opportunity to be doped heavily with erbium ions to allow a compact optical amplifier design. The bismuth-based erbium-doped fiber amplifier (Bi-EDFA) is demonstrated to operate at wavelength region from 1570 to 1620 nm using only a 215 cm long of gain medium. The maximum gain of 15.8 dB is obtained at signal wavelength of 1610 nm with the corresponding noise figure of about 6.3 dB. A multi-wavelength laser comb is also demonstrated using a stimulated Brillouin scattering in the 215 cm long Bi-EDF assisted by the 1480 nm pumping. The laser generates more than 40 lines of optical comb with a line spacing of approximately 0.08 at 1612.5 nm region using 152 mW of 1480 nm pump power.     

低噪声、高增益的L -band EDFA的实验研究

针对传统的L-band EDFA的工作效率低,提出了一种基于单根光纤光栅、泵浦分配、两段级联的EDFA的新结构,其中的光纤光栅用来反射无用的后向C-band ASE.系统地研究了泵浦比例和光纤光栅波长对增益噪声指数的影响关系.最后经实验验证,得到了低噪声、高增益的L-band的EDFA.其在输入信号光（1570 nm）功率为-30 dBm及泵浦功率为70 mW时,增益为22.26 dB,增益噪声指数为4.96 dB.     

Design of Broadband L-band Erbium Doped Fiber Amplifier

An 80 nm bandwidth long wavelength erbium-doped fiber amplifier using a seed light injection method is designed.It is shown that when the wavelength of the seed beam varies from 1520 nm to 1570 nm,the gain at 1610 nm increases and reaches maximum near 1553 nm and then decreases.The gain increases with the seed light power.With the seed light ,the long wavelength Erbium-doped fiber amplifier has 80 nm bandwidth (1570～1650 nm),30 dB gain and noise figure less than 5.0 dB.     

Design of Broadband L-band Erbium Doped Fiber Amplifier

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ(ＷＤＭ )ｍｅｔｈｏｄｇｉｖｅｓａｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｄｅｍａｎｄｏｎｔｈｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｈｉｇｈｃａｐａｃｉｔｙｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ .ＯｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＷＤＭｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓｔｏｂｒｏａｄｅｎｂａｎｄｗｉｄｔｈｏｆｅｒｂｉｕｍ ｄｏｐｅｄｆｉｂｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒ (ＥＤＦＡ)ａｎｄｔｏｇｅｔｔｈｅｗｉｄｅｂａｎｄａｎｄｆｌａｔ ｇａｉｎＥＤＦＡ .…     

掺铒光纤激光放大的研究

本文研究了描述掺铒光纤激光放大的速率方程解,分析了光纤中几种场分布和铒离子横向分布时的解析解,并进行了数值计算.得到了任意信号强度(包括大信号)时的增益以及影响信号增益的主要参数,利用532nm激光泵浦掺铒光纤,得到信号的最大增益为29.5dB.     

120 nm Bandwidth Erbium-doped Fiber Amplifier

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ａｎｏｎｇｏｉｎｇｃｈａｌｌｅｎｇｅｉｎｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｓｔｏｍａｘｉｍｉｓｅｔｈｅｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆａｓｉｎｇｌｅｆｉｂｅｒ.ＴｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｃｈａｎｎｅｌｓｔｈｒｏｕｇｈＤｅｎｓｅＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ(ＤＷＤＭ )ｓｙｓｔｅｍｓｈａｓｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｉｓｃａｐａｃｉｔｙ ,ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｓｔｅａｄｙ…