铒镱共掺离子交换玻璃光波导放大器的制作与测试

摘要

本文立题于掺铒玻璃光波导放大器(EDWA)的制作与测试。采用Ag+-Na+离子交换法在铒镱共掺磷酸盐玻璃衬底上制作埋入式条形光波导放大器，讨论了离子交换过程中，交换温度、熔盐组分、交换时间等工艺参数对波导特性的影响以及离子交换玻璃波导的折射率分布特征。分别采用单程结构和往返双程结构测试光放大器的增益、噪声指数等光学参量，分析了EDWA的ASE谱线、增益饱和等特性。实验制作的铒镱共掺玻璃条波导传输损耗为0.32dB/cm，偏振相关损耗（PDL）低于0.1 dB 。该条波导封装之后构成的EDWA，在1534nm波长出，单程结构净增益7.92dB，往返双程结构实现了净增益15.2dB，单位长度增益高达3.8 dB/cm，噪声指数为6dB左右。实验发现：1.平面波导折射率增量△n与熔盐Ag+浓度呈线性关系，与交换温度呈指数关系；2.二次离子交换后的光波导具有较为对称的折射率分布，PDL较低；3.离子交换过程中水汽对波导质量影响很大，交换熔盐需要预烘以去水份；4.EDWA增益波长谱线与ASE形状有关；5.增益随泵浦光功率的增大趋于一饱和值。