掺铒光纤放大器

摘要： 在如今的信息时代,更快速的信息传输能产生更大的价值。光纤通信的发展,为时代提供了比电通信更优的方案。在通信方面,光比电有着速度更快、损耗更低、更抗干扰的优点。然而在使用光纤通讯时,由于光的色散与衰减,信号在传输了几十公里后往往因为各种原因无法辨识。光纤放大器的产生,在保真的基础上,有效缓解了这一问题。光纤放大器适用的光谱范围与光纤放大器中掺入的稀土元素有关。光纤放大器实现了在光纤传输中直接光放大的效果,对比过去常使用的把传输后的弱光信号转换为电信号,经过放大、整形后,再去调制激光器,生成强度放大的光信号再进行传输这一方法,它具有增益高、带宽宽、噪声低、增益特性对光偏振状态不敏感、对数据速率以及格式透明且在多路系统中信道交叉串扰可忽略等优点。

摘要： 为了解决空间超高速率信息传输问题,保障我国天基宽带信息传输网的实现,分析了未来在空间进行超高速率激光通信采用数字相干体制的必要性,总结了现阶段实现这一目标存在的4个问题:单模光纤耦合、低噪声掺铒光纤放大器(EDFA)的放大、数字编解码算法和硬件架构问题.针对这4个问题逐一提出了解决方法,即快反镜(FSM)跟踪与自适应光纤章动、分段噪声抑制、浮点数并行处理算法和集成化.分析了空间激光通信技术水平的发展趋势,最后给出了对未来技术方向发展的预测.

摘要： 拓展光纤的可用光学带宽是应对不断增加的光传输系统容量需求的有效手段。将传统C波段光放大器的工作频谱展宽到超级C波段的方案传输性能可控,管理简单;在C波段光放大器上增加并联的L波段光放大器方案,增加管理复杂度,牺牲部分传输性能,但对传输容量提升大;在将L波段放大器工作频谱进一步向长波长延伸的探索中,如何实现高泵浦转换效率和平坦增益的折衷仍是待解决的技术难点。

摘要： 拓展光纤的可用光学带宽是应对不断增加的光传输系统容量需求的有效手段.将传统C波段光放大器的工作频谱展宽到超级C波段的方案传输性能可控,管理简单;在C波段光放大器上增加并联的L波段光放大器方案,增加管理复杂度,牺牲部分传输性能,但对传输容量提升大;在将L波段放大器工作频谱进一步向长波长延伸的探索中,如何实现高泵浦转换效率和平坦增益的折衷仍是待解决的技术难点.

摘要： 为满足大带宽、大动态模拟信号的星间高质量远距离传输的需求,对基于强度调制/直接探测的外调制空间微波光子链路进行了理论分析和实验研究.建立了外调制空间微波光子链路噪声系数的理论模型,给出了影响链路射频增益和噪声系数的几点因素,并进行了实验验证.仿真和实验结果表明:空间光传输损耗、掺铒光纤放大器的增益及受激自发辐射噪声、光电探测器的输入光功率对链路的射频传输性能影响较大,在链路设计时需要重点考虑.

摘要： 针对阶梯式或多环式复杂铒离子掺杂结构的光纤制备困难,以及单段掺铒光纤少模放大器难以实现四阶及以上高阶模式增益均衡放大,提出一种由两段简单高斯掺杂掺铒光纤级联而成的四线偏振模掺铒光纤放大器(4LP-EDFA),并设计了改进自适应遗传算法对放大器性能进行优化。结果表明,当两段光纤的长度分别为3.33m和3.16m,高斯掺杂中心位置分别为0.12a和0.78a处(a为光纤纤芯半径),高斯分布的1/e半宽度分别为0.1a和0.16a时,4LP-EDFA获得约24.52d B的平均模式增益和近乎可忽略的差分模式增益(DMG)。设计结果同时发现,两段高斯掺杂光纤中的第一段光纤的长度变化、高斯掺杂中心的位置变化、高斯分布的1/e半宽度变化对放大器增益特性的影响更为显著。

摘要： 掺铒光纤放大器(EDFA)的概念相对抽象,理论推导过程非常复杂,传统理论教学难以激发学生的学习兴趣.为此,该文将Matlab引入EDFA的仿真辅助教学中,并利用Matlab强大的数值解析功能建立了经典的EDFA仿真模型.仿真结果直观地展示了EDFA的增益与饵纤的长度以及增益和泵浦功率之间的关系.推导过程简化和Matlab的形象直观的仿真结果相结合有利于激发学生的学习兴趣,加深学生的对EDFA的理解.

摘要： 掺铒光纤放大器(EDFA)的概念相对抽象,理论推导过程非常复杂,传统理论教学难以激发学生的学习兴趣。为此,该文将Matlab引入EDFA的仿真辅助教学中,并利用Matlab强大的数值解析功能建立了经典的EDFA仿真模型。仿真结果直观地展示了EDFA的增益与饵纤的长度以及增益和泵浦功率之间的关系。推导过程简化和Matlab的形象直观的仿真结果相结合有利于激发学生的学习兴趣,加深学生的对EDFA的理解。

摘要： 针对日益提高的高精度原子钟时间频率比对的需求,给出基干光纤链路的远距离高精度时间同步设计.在65 km光纤双向时间同步链路的基础上通过引入中继提高光纤传输距离,在180 km的光纤链路上实现了远距离时间同步,双向时间同步精度为153 ps.试验结果表明,添加掺铒光纤放大器进行远距离光纤时间信号传递是可以实现的,突破了单段光纤传输距离小干100 km的限制.

摘要： 掺铒光纤放大器(EDFA)是光通信系统中重要的组件,本文通过对掺铒光纤放大器(EDFA)的组成及其工作原理的介绍,分析了掺铒光纤放大器(EDFA)在空间应用中可能的辐射效应,为进一步进行试验研究奠定了基础.

摘要： 测量了掺铒光纤经γ辐照后在1310nm处的光衰减特性以及辐照后掺铒光纤对掺铒光纤放大器增益的影响；光纤放大器增益的负数与掺铒光纤损耗成相同趋势；通过理论推导了光纤放大器增益的负数与掺铒光纤损耗的相关性,同时讨论了掺铒光纤空间环境效应机理。

摘要： 由于波分复用系统中掺铒光纤放大器存在增益竞争的现象，在放大器处注入一个干扰信号，可以降低正常通信信号的信噪比。分析了光放大器的放大原理，验证了增益竞争的效果与累积效应，提出光网络存在有这种隐患。

摘要： 掺铒光纤放大器(EDFA)是WDM光通信网络最关键技术之一。论文对EDFA的工作原理、基本组成、特性、应用方式及EDFA的发展趋势作了概括的阐述。重点综述了该放大器在光波分复用系统中的应用和发展动态,并报导了最近的研究结果。光波分复用系统中的应用和发展由于互联网的飞速发展需要更宽带宽的光纤放大器所以要实现宽带EDFA,同时因为波分复用系统的缺陷要考虑EDFA增益平坦和增益锁定的问题。混合光纤放大器必将成为未来宽带、高速、长距离光通信的理想方案。

摘要： 设计了一种表征气体吸收特性和激励衰减振荡的光纤环路衰荡腔，建立了衰荡时间和气体浓度的测量模型.利用掺铒光纤放大器的增益可调的特点，使系统在平衡状态下根据腔内光功率总损耗自适应调整增益，使被测气体浓度为衰荡时间的单值函数.由光纤光栅对激励滤波，得到典型气体多峰吸收线，提高测量精度.并根据不同气体的吸收谱线峰不同，通过滤波，鉴别出被测气体的组分和各组分的浓度。

摘要： 在光纤通信中,长跨距无中继传输是一个重要的发展方向,但长跨距的实现受到很多物理因素限制。本文分析无中继传输的关键技术,给出了采用反向分布式拉曼放大器、掺铒光纤放大器等实现信道速率为2.5Gbit/s的300km长跨距无中继光传输系统的方案,并通过仿真得到了该系统的误码率为5.10×10。

摘要： 首次理论分析了前、后向泵浦的拉曼放大器应用于CATV系统中对CNR(载噪比)特性的影响.首先导出采用拉曼放大器时系统CNR的解析解,然后分别对单级拉曼和单级EDFA(掺铒光纤放大器)放大系统,以及多级EDFA与拉曼放大器级联混合放大的长距离系统的CNR指标进行了数值计算及讨论.计算结果表明,采用后向泵浦拉曼放大器,由于ASE(放大的自发辐射)产生在链路后部,导致系统CNR指标劣化.而采用前向泵浦拉曼放大器与采用EDFA的系统相比,相同增益条件下,系统的CNR有4dB的改善.

摘要： 介绍了波分复用网络中EDFA高可靠增益控制与电压监测的差错检测方案。使用一个WDM信道(一个控制信道)，EDFA增益与输出电压通过监测控制信道电压来实现控制，控制信道在节点处自动进行控制和稳定，以阻止非控制的EDFA工作，这种非控制EDFA可导致控制信道电压发生严重变化。电压监测稳定控制信道的使用，可正确检测传输系统是否出错，EDFA放大自发辐射(ASE)的产生不影响控制信道电压的监测。

摘要： 介绍了波分复用网络中EDFA高可靠增益控制与电压监测的差错检测方案。使用一个WDM信道(一个控制信道)，EDFA增益与输出电压通过监测控制信道电压来实现控制，控制信道在节点处自动进行控制和稳定，以阻止非控制的EDFA工作，这种非控制EDFA可导致控制信道电压发生严重变化。电压监测稳定控制信道的使用，可正确检测传输系统是否出错，EDFA放大自发辐射(ASE)的产生不影响控制信道电压的监测。

摘要： 介绍了波分复用网络中EDFA高可靠增益控制与电压监测的差错检测方案。使用一个WDM信道(一个控制信道)，EDFA增益与输出电压通过监测控制信道电压来实现控制，控制信道在节点处自动进行控制和稳定，以阻止非控制的EDFA工作，这种非控制EDFA可导致控制信道电压发生严重变化。电压监测稳定控制信道的使用，可正确检测传输系统是否出错，EDFA放大自发辐射(ASE)的产生不影响控制信道电压的监测。

摘要： 本申请公开了用于掺铒放大器的少模光纤以及使用该光纤的放大器。根据一些实施例，光纤包括：(i)掺杂了大于300ppm的Er2O3和至少0.5重量％Al2O3的玻璃纤芯，其具有从大约3μm至大约15μm的半径R、相对于玻璃包层的介于大约0.3％至2％之间的相对折射率Δ1MAX、在1550nm下介于10μm2和100μm2之间的LP01模有效面积，玻璃纤芯半径R1和折射率被选择以使纤芯能够支持在1550nm波长下具有X数量的LP模的光信号的传播和传输，其中X是大于1并且不大于20的整数；以及(ii)围在周围并与玻璃纤芯直接接触的玻璃。根据另一个实施例，光纤包括(i)掺杂了大于700ppm的Er2O3、至少0.5重量％的Al2O3以及0‑25重量％GeO2的玻璃纤芯，其具有半径3μm≤R1≤15μm、相对于玻璃包层的0.7％至1.5％的最大相对折射率变化Δ1MAX、在1550nm下介于50μm2和150μm2之间的LP01模的有效面积，所述玻璃纤芯支持在1550nm波长下具有X数量的LP模的光信号的传播和传输，其中X是在1550nm波长下大于1且小于20的整数；以及(ii)围住所述玻璃纤芯并直接接触所述玻璃纤芯的玻璃包层。

摘要： 本申请公开了一种少模掺铒光纤，该少模掺铒光纤的纤芯由内到外包括第一层、第二层以及第三层，其中，第一层为圆形，第二层为第一环形，第三层为第二环形，第二层的折射率大于第一层的折射率且大于第三层的折射率，第二层的铒离子掺杂浓度小于第一层的铒离子掺杂浓度且小于第三层的铒离子掺杂浓度。本申请提供的方案，仅通过单基模泵浦即可实现各传输模式间的增益平坦，同时实现待放大信号在该少模掺铒光纤中的弱耦合传输。

摘要： 本发明涉及一种用于操作由单个泵浦光源(11)抽运的具有第一放大级(A1)和第二放大级(A2)的放大器的方法，根据分别抽运第一放大级(A1)和第二放大级(A2)的可变分束因子(α)将所述初级泵浦信号(P

摘要： 根据一些实施例，光纤包括：(i)掺杂了大于300ppm的Er2O3和至少0.5重量％Al2O3的玻璃纤芯，其具有从大约3μm至大约15μm的半径R、相对于玻璃包层的介于大约0.3％至2％之间的相对折射率变化Δ1MAX、在1550nm下介于10μm2和100μm2之间的LP01模有效面积，玻璃纤芯半径R1和折射率被选择以使纤芯能够支持在1550nm波长下具有X数量的LP模的光信号的传播和传输，其中X是大于1并且不大于20的整数；以及(ii)围在周围并与玻璃纤芯直接接触的玻璃。根据另一个实施例，光纤包括(i)掺杂了大于700ppm的Er2O3、至少0.5重量％的Al2O3以及0-25重量％GeO2的玻璃纤芯，其具有半径3μm≤R1≤15μm、相对于玻璃包层的0.7％至1.5％的最大相对折射率变化Δ1MAX、在1550nm下介于50μm2和150μm2之间的LP01模的有效面积，所述玻璃纤芯支持在1550nm波长下具有X数量的LP模的光信号的传播和传输，其中X是在1550nm波长下大于1且小于20的整数；以及(ii)围住所述玻璃纤芯并直接接触所述玻璃纤芯的玻璃包层。

摘要： 本申请公开了一种少模掺铒光纤，该少模掺铒光纤的纤芯由内到外包括第一层、第二层以及第三层，其中，第一层为圆形，第二层为第一环形，第三层为第二环形，第二层的折射率大于第一层的折射率且大于第三层的折射率，第二层的铒离子掺杂浓度小于第一层的铒离子掺杂浓度且小于第三层的铒离子掺杂浓度。本申请提供的方案，仅通过单基模泵浦即可实现各传输模式间的增益平坦，同时实现待放大信号在该少模掺铒光纤中的弱耦合传输。

摘要： 本发明涉及一种用于操作由单个泵浦光源(11)抽运的具有第一放大级(A1)和第二放大级(A2)的放大器的方法，根据分别抽运第一放大级(A1)和第二放大级(A2)的可变分束因子(α)将所述初级泵浦信号(P

摘要： 本发明公开了一种将掺铒光纤和掺铒光纤放大器(EDFAs)同时进行设计的新方法。该方法应用全局优化的遗传算法，以信号增益以及带宽为目标函数，在不同的泵浦功率下，数值计算EDFAs中铒离子密度速率方程和单模条件下的光传播方程，应用反演法，通过输出的信号增益和带宽值来反向同时确定掺铒光纤及其放大器所需的7个最佳参数值，包括：掺铒浓度、纤芯半径、掺铒半径、折射率差、光纤长度、泵浦波长和信号功率。本发明涉及掺铒光纤及其光纤放大器参数的整体配置，适用于开环、稳态运行条件，具有单模、单光纤高增益(35dB以上)、宽带宽(大于25nm)、低噪声(～3dB)、高效率等特点。可直接用于波分复用或密集波分复用系统，也可应用于由EDFAs构成的其它光电子器件或系统。

摘要： 本发明公开了一种将掺铒光纤和掺铒光纤放大器(EDFAs)同时进行设计的新方法。该方法应用全局优化的遗传算法，以信号增益以及带宽为目标函数，在不同的泵浦功率下，数值计算EDFAs中铒离子密度速率方程和单模条件下的光传播方程，应用反演法，通过输出的信号增益和带宽值来反向同时确定掺铒光纤及其放大器所需的7个最佳参数值，包括：掺铒浓度、纤芯半径、掺铒半径、折射率差、光纤长度、泵浦波长和信号功率。本发明涉及掺铒光纤及其光纤放大器参数的整体配置，适用于开环、稳态运行条件，具有单模、单光纤高增益(35dB以上)、宽带宽(大于25nm)、低噪声(～3dB)、高效率等特点。可直接用于波分复用或密集波分复用系统，也可应用于由EDFAs构成的其它光电子器件或系统。

摘要： 本发明提供一种掺铒光纤放大器(EDFA)和一种使用在S－波段产生光的掺铒光纤放大器的光源，在压低包层或W型光纤中的光纤放大器(10)具有一个掺有活性物质(18)的被纤芯横截面和折射率n0限定的纤芯(12)，一个折射率为n1的压低包层(14)包围纤芯(12)，而折射率为n2的第二包层(16)包围压低包层(14)，光纤放大器被泵浦到一高水平的粒子数反转D，使得活性物质在短波段呈现正增益而在长波段呈现高增益。在一个实施例中，纤芯横截面、压低包层横截面和折射率n0、n1、n2被选择在整个光纤放大器(10)的长度上，在长于截止波长λc的波长处提供分布的放大自发发射抑制功能。在另一个实施例中，这样的选择提供一个关于截止波长λc的滚降损耗曲线。滚降损耗曲线在长波段产生至少与高增益可比的损耗而在短波段产生比正增益小的多的损耗。为了获得期望的滚降损耗曲线，纤芯的折射率n0被这样选择，凭经验的被限定模的有效折射率neff使截止波长前的滚降损耗曲线的滚降斜率最大化。

摘要： 本实用新型涉及掺铒光纤放大器技术领域，具体涉及一种掺铒光纤放大器的散热结构、掺铒光纤激光装置及系统。所述散热结构包括具有风道口的盒体，以及设置在盒体内的多层铒纤轮，以及设置在相邻两铒纤轮之间的加热器，所述铒纤轮卷绕掺铒光纤。本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过维持掺铒光纤的温度，降低增益斜率的变化量，光纤涂覆层可靠性得到保证；以及，由于L‑Band掺铒光纤放大器内部温度、整机功耗均有较大幅度降低，有效改善系统机架环境温度，通信系统可支持放大器工作在更高的输出功率，达到延长传输距离、系统扩容目的。