增益可控?fù)姐s光纖放大器的研究.pdf

1、近年來，高信息容量的波分復(fù)用技術(shù)的廣泛推廣大大推動(dòng)了光纖通訊技術(shù)的迅速發(fā)展。但是由于傳統(tǒng)的石英基質(zhì)的摻鉺光纖放大器較低的稀土離子摻雜濃度、窄的增益帶寬和較低的增益平坦度，大大制約了當(dāng)前高速大容量信息傳輸和光路集成的要求。另外WDM系統(tǒng)中信號(hào)光的瞬態(tài)波動(dòng)，會(huì)引起信號(hào)阻塞或產(chǎn)生誤碼甚至燒壞通訊器件，所以對(duì)能夠進(jìn)行自動(dòng)增益控制的寬帶寬高增益的摻鉺光纖放大器的研究具有重要的意義。
　　本文從兩個(gè)方面對(duì)增益可控的EDFA進(jìn)行研究，首先從材料

2、方面，研究了一種新型的摻鉺增益光纖：鉺鐿共摻的氟磷酸鹽玻璃光纖材料。研究了各種組分和制備工藝對(duì)氟磷酸鹽玻璃光纖材料性能的影響，制備出了熱穩(wěn)定性好(△T=141℃)無析晶高透過率的氟磷酸鹽光纖材料。通過光譜測(cè)試分析，制備的Yb3+/Er3+共摻氟磷酸鹽光纖材料具有高的吸收截面(2.075pm2)、高的發(fā)射截面(1.11pm2)、長(zhǎng)的熒光壽命(6.07ms)和高的增益系數(shù)(1.649mspm2)，是優(yōu)良的高增益、寬帶寬的光纖放大器增益材料。

3、
　　從EDFA的整體設(shè)計(jì)方面，采用全光路環(huán)形腔自動(dòng)增益控制方法，利用反饋環(huán)的自發(fā)輻射光子與信號(hào)光競(jìng)爭(zhēng)稀土上能級(jí)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，此消彼長(zhǎng)達(dá)到自動(dòng)增益控制的目的。利用軟件對(duì)增益光纖為Er3+/Yb3+共摻的氟磷酸鹽光纖的全光環(huán)形腔自動(dòng)增益控制光纖放大器進(jìn)行數(shù)值模擬與分析，在Er3+/Yb3+共摻的氟磷酸鹽光纖的長(zhǎng)度為7.4m時(shí)獲得了最好的增益效果，并在1525nm-1560nm整個(gè)帶寬范圍內(nèi)獲得了高且平坦的增益，平坦度小于2.5dB，噪

4、聲指數(shù)低于3.5dB，在信號(hào)光為-5dBm、泵浦光功率為200mw時(shí)獲得了27.1dBm的信號(hào)增益，泵浦光的利用效率達(dá)到81.1％。顯然，Er3+/Yb3+共摻的氟磷酸鹽光纖比普通的摻鉺石英光纖所用光纖更短，獲得的增益更高，增益帶寬更廣，增益平坦度更高，是未來新型EDFA增益光纖的更好選擇。設(shè)計(jì)的環(huán)形光路自動(dòng)增益控制摻鉺光纖放大器在信號(hào)光發(fā)生+/-5dBm的輸入功率變化時(shí)，輸出增益變化只有+/-0.8dBm，表明設(shè)計(jì)的全光環(huán)形腔。EDF