高增益低噪声L波段掺铒光纤放大器实验研究

针对L波段掺铒光纤放大器(EDFA)增益低、噪声大的缺点,提出了L 波段双级级联双程放大的放大器结构,并对优化设计结果进行了实验验证。实验中前级和后级所用的铒纤长度分别为6.5m 和32.5m,泵浦功率分别为130mW 和119mW。在小信号功率(-30dBm)输入条件下、1568～1602nm 波长范围内,放大器输出增益都大于38.84dB 同时增益平坦度优于2.04dB。其噪声指数在整个L 波段都小于5.29dB(1590nm 处噪声指数仅为3.95dB)。实验结果表明此放大器不仅完全满足预放级放大器高增益、低噪声的要求,而且具有成本低、泵浦效率高的优点。     

增益钳制掺铒光纤放大器特性研究

报道了一种新型基于环形激光腔的增益钳制掺铒光纤放大器。得到了较好的增益钳制效果和增益平坦度,利用980nm半导体激光器泵浦12m长掺铒光纤形成激光增益,观测到 30nm增益带宽。通过反馈1520nm 激光,在可变衰减器不同值测量了输入信号从- 40 ～10dBm的增益,其小信号增益被钳制在16dB。可为40个波分复用(WDM)信道波长提供增益钳制及平坦的放大功能。     

新型增益平坦光纤喇曼放大器的研究

利用光子转换理论的前向受激喇曼散射(SRS)耦合方程,结合多波长泵浦和光纤级联两种方法,提出了一种新型的具有平坦增益的宽带光纤喇曼放大器(FRA).采用数值解法对100信道的波分复用(WDM)系统进行了仿真,得到了宽带增益平坦的功率输出,为光纤喇曼放大器(FRA)增益平坦化提供了一种新的实现方法.     

新型掺铒光纤的制备和研究

根据EDFA的性能要求,制备了纤芯掺Al的掺铒光纤,在980nm波长、131mW泵浦功率的泵浦条件下当输入信号功率为-15dBm时在C-band实现了35dB左右的增益,其增益平坦度小于1dB。这种掺铒光纤的饱和输出功率在17.5dBm以上,功率转换效率为44.18%,能应用于C-band的各类掺铒光纤放大器中。     

凌力尔特推出新的固定增益放大器

正2014年4月14日-凌力尔特公司(Linear Technology Corporation)推出20 MHz至2 GHz、单端输入及输出、固定增益放大器LTC6431-20,该器件提供卓越的46.2 dBm OIP3(输出三阶截取)和2.6 dB噪声指数。其OP1dB(输出1dB压缩点)为同类最佳的22 dBm。该器件有两个级别版本,包括100%经过测试、在240MHz保证提供42.2 dBm最低OIP3的A级版本,以及在同样的频率范围提供45.7 dBm典型OIP3的B级版本。该器件在20 MHz至1.4 GHz的频率范围内,输入和输出均在内部匹配至50 Ω,并具有一个20 dB功率增益     

多泵浦增益平坦光子晶体拉曼光纤放大器

针对密集波分复用光纤通信系统中拉曼光纤放大器增益及增益谱平坦问题,提出一种采用4个泵浦光的多泵浦方式在光子晶体光纤不同位置处注入两种不同波长泵浦光的组合方式来获得拉曼光纤放大器增益更大、增益谱更加平坦的方法。这种组合方式在拉曼光纤放大器中使得光信号实现了前段放大、后段补偿,从而在拉曼光纤放大器输出端获得高增益和较平坦增益谱。模拟的结果表明:平均增益可达:26.5 dB,增益平坦度为0.046 dB。     

高掺铒光纤光谱及增益特性研究

对高掺铒浓度光纤的增益及光谱特性进行了实验研究.仅用增益长度2.75米的高掺铒光纤,对于1530nm～1560nm波段0dBm的输入信号,其放大后的输出功率可达+14dBm,且其噪声指数低于4.5dB.所用980nm泵浦源的泵浦功率为80mW.得出掺铒光纤的平坦增益谱宽为30nm(±1dB),其输出功率与输入信号功率呈线性关系.实验测得其1550nm光信号增益为43dB.     

具有动态增益均衡特性的低噪声全光增益箝位EDFA

针对全光增益箝位EDFA噪声指数恶化以及用于WDM系统时增益动态变化两个问题,提出具有动态增益均衡特性的低噪声全光增益箝位EDFA,在35 nm范围内,输入信号功率在-40 dBm到0 dBm之间变化时,增益变化被箝制在1 dB范围内,同时保持单波长输入噪声指数＜4.5 dB,多波长输入增益谱不平坦度＜04,噪声指数＜5.5 dB,有效解决了以上问题.     

具有动态增益均衡特性的低噪声全光增益箝位EDFA

针对全光增益箝位EDFA噪声指数恶化以及用于WDM系统时增益动态变化两个问题,提出具有动态增益均衡特性的低噪声全光增益箝位EDFA,在35 nm范围内,输入信号功率在-40 dBm到0 dBm之间变化时,增益变化被箝制在1 dB范围内,同时保持单波长输入噪声指数<4.5 dB,多波长输入增益谱不平坦度<0.4,噪声指数<5.5 dB,有效解决了以上问题.     

增益平坦型掺铒光纤放大器研究

为了解决光信号在传输过程中因信号放大引起的各信道间功率不均衡的问题,该文通过优化掺铒光纤放大器(EDFA)的结构和增加增益平坦滤波器(GFF)对信号增益谱进行平坦优化。首先通过理论分析各信道间产生不均衡增益的原因;优化掺铒光纤放大器结构由单级放大改变为两级放大,并通过光纤长度二维仿真得到最佳长度配比;并在两级放大光路间添加增益平坦滤波器滤除一级放大产生的不平坦度,再经过二次放大输出增益光信号。最后通过实验给出加入GFF前后增益谱对比图,得到增益更加平坦的输出光谱,保证在1 530～1 560 nm波段的增益平坦度保持在±0.32范围内。     

一种小型铒/镱双掺光纤放大器增益特性研究

研究了一种小型铒/镱双掺光纤放大器的增益特性。仅用长度为4.2m的Er/Yb双掺光纤作为增益介质,以1064nm Nd∶YAG固体激光器作泵浦源,获得了1530~1560nm区间的30nm(±1dB)平坦增益谱宽。对于1550nm的信号光,泵浦功率为100mW时,小信号增益为27.95dB,饱和输出功率为8.36dBm。     

一种30 MHz～3 GHz宽带高增益功率放大器

基于0.25 μm GaAs PHEMT 工艺,设计了一种可应用于甚高频和超高频的宽带高增益功率放大器。该功率放大器采用两级级联结构来克服功率增益的不足,采用堆栈结构来实现平坦的增益和输出功率。仿真结果表明,该功率放大器的工作带宽为30 MHz~3 GHz,小信号增益为(38.2±1.6)dB,输入输出回路损耗在-10 dB以下。在连续波测量模式下,输出1 dB压缩点为(35.3±1.0)dBm,功率附加效率为16.8%~11.0%。     

可变增益的功率放大器单片微波集成电路

根据电压控制增益电路理论及放大器设计原理,设计制作了一种基于GaAs工艺的可变增益功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用电路仿真ADS软件进行了原理图及版图仿真,研究了增益控制电路在放大器中的位置对性能的影响。最终实现了在6~9 GHz频率范围内,1 dB压缩点输出功率大于33 dBm,当控制电压在-1~0 V之间变化时,放大器的增益在5~40dB之间变化,增益控制范围达到了35 dB。将功率放大器与增益控制电路制作在同一个单片集成电路上,面积仅为3.5 mm×2.3 mm,具有灵活易用、集成度高和成本低的特点,可广泛应用于卫星通信和数字微波通信等领域。     

S波段光纤放大器的研究

文章介绍了掺铥光纤放大器(TDFA)和增益位移掺铥光纤放大器(GS-TDFA)的基本工作原理.分析了不同的泵浦波长选择.随后,作者提出了一种使用半导体激光器泵浦两级高掺杂掺铥光纤的增益位移放大器方案.采用此方案的光纤放大器在30 nm工作带宽上光增益大于20 dB,饱和输出功率大于17 dBm,噪声指数为5.9～6.2 dB.     

运用长周期光纤光栅实现EDFA的增益平坦化

针对Perilli公司生产的OP 980型掺铒光纤放大器 (EDFA)的增益谱不平坦特性 ,运用紫外写入的方法研制成使其增益平坦化的长周期光纤光栅增益平坦化器件 ,实现了该掺铒光纤放大器在 30nm范围内的增益谱波动小于± 0 4dB。     

C+L波段宽带增益平坦铋基掺铒光纤放大器的设计

基于光纤放大器增益谱的宽带平坦化发展需要,设计了一个两段铋基掺铒光纤(Bi-EDF)级联并携带一个C波段(1 530~1 565 nm)宽带光纤布拉格光栅(FBG)的双通结构型铋基掺铒光纤放大器(Bi-EDFA),从理论上研究了其对输入信号的放大特性。研究表明:FBG的引入可以使C和L波段(1 570~1 620 nm)信号分别经历不同长度Bi-EDF的双向传输,各自获得高增益放大,实现增益谱的宽带平坦化。在200 mW的1 480 nm双向对称泵浦下,第一级和第二级Bi-EDF长度分别为50 cm和170 cm时,对于波长间隔为2 nm、每路功率为-30 dBm的56路C+L波段信号的输入,Bi-EDFA高于30 dB的增益带宽达到了90 nm(1 530~1 620 nm),平均增益为35.7 dB,增益起伏仅为2.3 dB。同时,噪声系数得到明显改善。研究结果对于研制具有宽带、增益平坦的C+L波段Bi-EDFA具有实际指导意义。     

基于级联光纤环形镜的增益平坦掺铒光纤放大器

基于光纤环形镜的滤波原理,提出利用级联结构光纤环形镜(FLM)实现掺铒光纤放大器(EDFA)增益平坦滤波的方案,并进行了相关实验研究.实验结果显示,使用级联FLM取得了明显的增益平坦效果,其1535-1557nm波长范围内的增益不平坦度由±5dB减小到±1dB.     

基于0.15mm GaAs PHEMT的具有可调增益控制的低噪声分布式放大器设计

基于0.15?m GaAs PHEMT工艺设计了具有九级增益单元的低噪声分布式放大器,一个可选的栅极偏置为放大器提供了10dB的可调增益控制。所设计的放大器采用了一种新的共源共栅结构以提高输出电压和带宽。测试结果表明该放大器在频带2~20GHz带宽内具有15dB的平均增益,带内增益平坦度为?1dB;噪声系数在2~20GHz频带内为2dB-4.1dB。放大器在1dB增益压缩点处输出功率为13.8dBm,显示了良好的线性特性。电源电压为5V时总的功率损耗为300mW,芯片面积为2.36?1.01 mm2。     

高饱和电流光电探测器在低噪声系数和高增益RoF光链路中的应用

研究了光载无线通信(RoF)链路中掺Er3+光纤放大器(EDFA)对链路噪声系数(NF)和增益的影响,同时采用自制的具有高响应度、高饱和功率特性单载子传输光电探测器(UTC-PD)作为链路光电转换器件,在不以NF为代价的同时使得链路增益性能获得大幅提升。实验表明,对于由LD、马赫-曾德调制器(MZM)、EDFA、光滤波器(OBPF)和UTC-PD组成的RoF光链路,在LD输出功率为17dBm、UTC-PD的输出平均光电流为60mA时得到最低链路NF为30.3dB,相比不含EDFA的基本链路在LD输出光功率同为17dBm时的NF略小0.4dB;同时链路增益高达15.5dB,相比基本链路大幅提升了41.3dB。     

高精度可变增益放大器的研究与设计

为了实现可变增益放大器高精度及大动态范围的优势,基于GaAs 0.25μm pHEMT工艺,设计了一款工作在0.1～4.0 GHz并行控制的可变增益放大器。放大器由数控衰减器和射频放大器组成。数控衰减单元采用桥T型结构和电平转换电路来实现;正压控制衰减电路简化了电路结构,提高电路可靠性;改进型并联电容补偿衰减结构改善大衰减态高频衰减精度;射频放大器电路采用并联电阻负反馈的共源共栅（Cascode）结构,实现了高增益平坦度和大动态范围。测试结果显示,在工作频带内,可变增益放大器的增益可达20 dB以上、平坦度在1.5 dB以内,可变增益范围为0～31.5 dB、衰减步进0.5 dB,输出三阶交调点最高可达39 dBm,端口回波损耗均小于-15 dB。