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光纤通信通常工作在 1550nm 的光谱窗口,提高波分复用(WDM)技术的功率。
新的光谱窗口放大来自空芯光子带隙光纤,已经开发出了一种掺铋(Bi)光纤放大器,光纤激光打标机,其采用市售的 1550nm 激光二极管泵浦。
掺铋MCVD光纤
尽 管 掺 铥(Tm)光纤放大器(TDFA)可以工作在 1700nm(以及高达 1900nm)窗口,但是必须通过各种特殊的共掺和自制的 ASE 滤波技术,使得 TDFA 很难用于1700nm 窗口。
作为 TDFA 的替代产品,掺铋的锗硅酸盐光纤能在 1700nm 波段提供放大,研究团队通过开发具有高锗含量的特殊掺铋光纤。
掺铋光纤放大器(BDFA)采用不同掺杂浓度的、包层为 125μm、芯径为 2μm 的掺铋光纤,使用两个功率的激光二极管进行双向纤芯泵浦。为了测量 BDFA 的性能,采用超发光掺铋光纤源和高反射率的光纤布拉格光栅(FBG)搭建自制多波长光源,以产生 1615~1795nm、均匀间隔(15nm 间隔)的光谱线。
1700nm的性能
基于各种BDFA性能参数的测量,得出铋的掺杂重量百分比为 0.015~0.02% 。具有 50m 掺铋光纤的光学放大器,在 1710nm 处提供 23dB 的增益、40nm的3dB 带宽、0.1dB/mW的增益效率和约 7dB 的噪声系数。与TDFA 相比,BDFA 的 3dB 增益带宽和效率更好。
“一个重要的问题是,在通信光纤的光学损耗值小于 0.4dB/km 的新光谱区域开发光纤放大器”,俄罗斯科学院光纤研究中心的科学主任Evgeny Dianov 教授说,“这将使得在高速光纤系统中使用扩展光谱区域实现信息传输成为可能。这种放大器的发展是这个方向的一个主要阶段。Dianov 补充说,“在这种追求中,需要创造增益带宽大于 100nm 的宽带光学放大器,这将是使用这些放大器和有源光纤的光纤通信系统发展中的一项新突破。”
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