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.     

基于铒镱共掺分布布拉格反射式光纤激光器的有源光纤水听器声压灵敏度

对基于铒镱共掺分布布拉格反射式光纤激光器(DBR-FL)的有源光纤水听器进行了研究.制作了腔长为8 cm的铒镱共掺DBR-FL,在抽运功率为50 mW时,激光器的输出功率达到0.263 mW;采用带法拉第旋镜的迈克尔逊干涉仪和相佗载波(PGC)解调方案,解调出施加在铒镱共掺DBR-FL有源光纤水听器的声信号,并通过与标准压电水听器对比得到声压灵敏度;对单频信号进行多次测量,声压灵敏度的波动小于±0.6 dB;测量了80 Hz到2.5 kHz频率范围的响应曲线,除125 Hz,200 Hz和250 Hz三个频点外,声压灵敏度已达到或超过部分文献报道中干涉型光纤水听器的灵敏度;与基于DFB-FL的有源光纤水听器做了对比测试,结果表明频率响应不平坦是未对水听器进行封装和测试系统引起的.     

掺铒光纤激光器

简述了掺铒光纤激光器(EDFL)的原理、结构和发展,着重介绍了自启动、被动锁模的掺铒光纤孤子激光器的结构和特性。     

基于铒镱共掺光纤光栅的M-Z干涉型全光开关

提出了基于铒镱共掺光纤光栅的马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪结构的光控光开关,干涉仪的一臂为铒镱共掺光纤,另一臂为铒镱共掺光纤光栅.通过泵浦光来抽运铒镱共掺光纤从而调节两个臂信号光的相位差,引起干涉的变化,从而实现了光开关的作用.实验上在10 mW的泵浦功率水平下,实现了消光比为8 dB的全光开关.     

基于光声光谱法的光纤气体传感器研究

论述了光声光谱信号的产生。提出用光纤相位传感器代替传统的微音器检测光声信号 ,讨论了光纤中光波的相位变化与光声信号的关系。设计了光学长程结构 ,有效增加了对光功率的吸收。用染料激光器作光源对SO2气体浓度进行测量。实验表明 ,最低检测灵敏度可达 1 2× 10 -10 。由于采用光谱技术与光纤技术相结合 ,使研制的传感器具有较高的灵敏度 ,信号的传输通道具有强的抗电磁干扰及防燃防爆能力。气体探头体积小 ,响应速度较快。信号处理电路具有较强的抑制噪声干扰能力。该传感器及其系统在灵敏度、精度、响应时间等性能指标上达到了检测气体含量要求     

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。     

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…     

双波长单纵模掺铒光纤环形激光器设计及实验研究

为了实现1550nm正交线偏振双频激光输出,设计了一种复合环形腔双波长单纵模掺铒光纤(EDF)激光器,以保偏光纤Bragg光栅作为波长选择元件,并采用未抽运掺铒光纤饱和吸收体作为激光单纵模选择元件,从而实现正交线偏振1550nm双波长单纵模激光稳定振荡输出。简要介绍了复合环形腔选模及未抽运掺铒光纤饱和吸收体选模的基本原理,理论分析了未抽运掺铒光纤长度对单纵模选择的影响,实验研究了不同选模情况下双波长激光的振荡特性。实验结果表明:腔内含有保偏光纤Bragg光栅和未抽运掺铒光纤饱和吸收体的复合环形腔。掺铒光纤激光器能够稳定输出1550nm正交线偏振双波长单纵模激光,其波长间隔约为0.344nm。这种双波长单纵模光纤激光器可广泛应用于激光传感与测量以及密集波分复用(DWDM)光纤通信等领域。     

DBR掺铒光纤激光器的功率特性研究

本文主要研究DBR掺铒光纤激光器的功率特性.通过对光纤Bragg光栅的光谱特性和激光器的传播方程的分析,得到了阈值泵浦光功率、掺铒光纤长度、Bragg光栅反射率与激光器输出光功率之间的关系.与近期报道的实验数据进行了比较,结果十分吻合.     

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。     

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。     

光纤CATV用实用化掺铒光纤放大器

本文从速率方程出发 ,利用 EDFA的大信号理论 ,采用加速迭代敛算法 ,对 EDFA进行了优化设计。在理论分析的基础上 ,设计出 CATV用 EDFA。经测试 ,各项性能参数达到较高要求。按此设计生产出的 EDFA已批量供应市场。     

几种新型的掺铒光纤放大器

概述了近年来掺铒光纤放大器 (EDFA)的技术发展 ,着重介绍了单泵两级 EDFA、远泵浦 EDFA、增益均衡或增益锁定 EDFA三种新颖的原理结构 ,为未来实用的优化 EDFA提供一些参考。     

掺饵光纤的优化设计

本文讨论了掺铒光纤放大器的应用前景，介绍了掺饵光纤的放大原理。用Ｅｒ３＋离子三能级模型进行了光纤参量的优化设计，并用ＭＣＶＤ工艺制备了性能优良的掺Ｅｒ—Ａｌ光纤。     

掺铒光纤激光器的热效应

掺铒光纤激光器的热效应邱明新，Ｍ．Ａ．Ｒｅｂｏｌｌｅｄｏ，Ｊ．Ｍ．Ａｌｖａｒｅｚ，Ｓ．Ｊａｒａｂｏ，Ｄ．Ｂｏｏｔｈ（上海市激光技术研究所２００２３３）ＴｈｅｒｍａｌＥｆｆｅｃｔｓｉｎＥｒｂｉｕｍＤｏｐｅｄＳｉｌｉｃａＦｉｂｅｒＬａｓｅｒｓ￥ＱｉｕＭｉ...     

L-波段掺铒光纤放大器的优化设计

针对传统L-波段掺铒光纤放大器(EDFA)转换效率不高，提出了一种在未泵浦掺铒光纤的输入端插入一根布拉格光栅(FBG)的L-波段EDFA新结构。实验表明这种结构可以提高功率转换效率，小信号增益增加约3dB。基于考虑ASE噪声的Giles模型，建立了这种EDFA的理论模型，并运用数值模拟算法系统地分析了布拉格波长及其反射率等参量对放大性能的影响。     

共掺铝的掺铒光纤放大器的光谱特性

用Stark能级分裂的变化分析了掺铝改变掺铒光纤放大器(EDFA)光谱特性的原理，并用改进型化学气相沉积法(MCVD)结合溶液浸泡掺杂法制作了采用不同掺铝比例的掺铒光纤，测试了用这几种光纤制作的放大器的自发辐射谱，得出掺铝浓度的提高使荧光谱的峰值往短波长移动，与Stark能级分裂理论分析得到的结果相一致。同时采用截断法测试了两种不同掺铝浓度的掺铒光纤的吸收谱，实验结果表明掺铒光纤中增加铝的含量将提高铒离子浓度，并提高掺铒光纤的吸收系数，减短掺铒光纤放大器中的掺铒光纤长度。高掺铝掺铒光纤放大器具有更宽更平坦的增益谱线，可以适用长距离波分复用(WDM)系统。     

L-波段掺铒光纤放大器的优化设计

针对L-band的泵浦效率不高的缺点改进了光链路：在EDFA的前端加入一个光纤环行镜用来反射铒纤产生的后向放大自发发射谱（ASE），通过实验和数值分析发现，在较大的波长范围内光纤环形镜（FLM）可以反射后向ASE的能量，平均增益在12．5dB以上，提高了泵浦效率，证明这一结构对提高L-bandEDFA的转换效率是简单有效的。     

L-波段掺铒光纤放大器的优化设计

针对L-band的泵浦效率不高的缺点改进了光链路:在EDFA的前端加入一个光纤环行镜用来反射铒纤产生的后向放大自发发射谱(ASE),通过实验和数值分析发现,在较大的波长范围内光纤环形镜(FLM)可以反射后向ASE的能量,平均增益在12．5 dB以上,提高了泵浦效率,证明这一结构对提高L-band EDEA的转换效率是简单有效的。