宽带光纤放大器技术与光通信光源技术

【摘要】：光纤放大器技术和光源技术是 DWDM 传输系统的核心技术。本论文主要围 绕宽带光纤放大器技术、多波长光源技术和可调谐光源技术取得如下研究成果: 一、宽带 EDFA 的理论分析与实验研究 1. 使用模拟软件 OptiAmplifier 4.0 对 L 波段 EDFA 的本征增益平坦特性及级联 结构的作用机理进行了详细的分析与优化设计,并给出了特定条件下的本征增益 平坦的近似计算公式,实验获得的结果与数值模拟符合很好。 2. 使用并联结构进行了 C+L 宽带 EDFA 的实验研究,小信号增益大于 20 dB, 可用带宽约 70 nm(1530~1561 nm,1567~1607 nm)。 二、宽带 FRA 与宽带 EDFA/FRA 混合放大器的数值模拟 1. 数值模拟了 7 个波长泵浦的宽带增益平坦 FRA,通过合理配置泵浦波长和泵 浦功率,可实现 80 nm(1530~1610 nm)范围内±0.5 dB 的平坦增益。 2. 数值模拟了分立式 EDFA/FRA 混合放大器,结合增益均衡滤波器,对设定的 多波长信号得到了 75 nm (1530~1605 nm)范围内约 22.7 dB 的平坦增益。 三、多波长半导体光放大器-光纤环形腔激光器(SFRL)实验研究 1. 报道了一种基于 SOA 的结构简单的新型双波长 SFRL,其中以两个中心波长 不同的 FBG 作为选频滤波器,在室温下实现了稳定的双波长输出。 2. 以 F-P 腔做为梳状滤波器的多波长 SFRL,在室温条件下得到了具有高信噪比、 窄线宽、高稳定度的 7 个波长输出,峰值功率相对起伏小于 4% 3. 利用高双折射光纤环形镜(Hi-Bi FLM)的梳状滤波特性的多波长 SFRL,在 室温下获得了基本符合 ITU 标准 100 GHz 的 15 个波长以上的输出,线宽 0.1 nm, 各信道峰值功率相对起伏小于 12% 四、可调谐光纤激光器的研究 1. 宽可调谐 SOA 基高双折射环形腔激光器:在 SFRL 的腔内串接一段高双折射 光纤,通过调节腔内偏振控制器和偏振片,获得了 1555~1604 nm 范围的可调谐 激光输出。我们获得的 L 波段可调谐,以及 49 nm 的宽可调谐范围,在国内外 均属首次。 2. 离散可调谐掺铒光纤环形腔激光器:使用高双折射光纤环形镜和一个选择信 道的可调谐薄膜滤波器,获得了 C 波段 41 个离散波长的可调谐输出,各信道波 长输出的功率起伏几乎为零。