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    188宝金博页面版: 一种双抽运结构C＋L波段掺铒光纤宽带光源

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    内容提示： f】 文核 L、 l； I] fI 种双抽运结构 C+L 波段掺铒光纤宽带光源 目 匿 豳 忿 一乔学光， 习聪玲 ， 贾振安， 刘颖刚 ( 西安石油大学 陕西省光电传感测井重点实验室 ， 西安 710065) 摘 要： 介绍了一种结构简单、 工作在 C+L 波段掺铒宽 带光源。实验 中用 3dB 宽带耦合 器作 为光纤反射镜 ， 同 时利 用功 率控 制 电路 让 光 源输 出光稳 定 ， 先 用 两个 980nm二极管作为抽运源，将后 向的 C 波段 ASE 重新 引回光纤 中， 提 高了抽运源的利用效率和光纤输 出光 的稳 定性 ，优化 掺铒 光纤 长度 ，获得 了功率 高达 26． 67m W( 14． 26dBm) 的 C+L 波段 ASE 光输 出， 平 ...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：14 | 上传日期：2011-01-07 07:54:43 | 文档星级：
    f】 文核 L、 l； I] fI 种双抽运结构 C+L 波段掺铒光纤宽带光源 目 匿 豳 忿 一乔学光， 习聪玲 ， 贾振安， 刘颖刚 ( 西安石油大学 陕西省光电传感测井重点实验室 ， 西安 710065) 摘 要： 介绍了一种结构简单、 工作在 C+L 波段掺铒宽 带光源。实验 中用 3dB 宽带耦合 器作 为光纤反射镜 ， 同 时利 用功 率控 制 电路 让 光 源输 出光稳 定 ， 先 用 两个 980nm二极管作为抽运源，将后 向的 C 波段 ASE 重新 引回光纤 中， 提 高了抽运源的利用效率和光纤输 出光 的稳 定性 ，优化 掺铒 光纤 长度 ，获得 了功率 高达 26． 67m W( 14． 26dBm) 的 C+L 波段 ASE 光输 出， 平 均 波长 1 5 5O ． 887nm 。之后采用一个 980nm和一个 1480nm的 激光二极 管 ， 在输 出相对平 坦的情 况下， 得到 了最 高 功率为 2 3． 2 3 m w( 1 3． 66dBm) ， 平均波长为 1 5 56． 46nm 的 C+L 波段 ASE 光输 出， 光 纤环形镜的使用 ， 不仅 改 善 了光源的平坦度 ， 并且 大大提高了光光转化效率。 关键词： 波导与光纤光 学； C+L 波段； 掺铒光 纤 (EDF) ； 超宽带光源； 光纤环形镜； 放 大自发辐射 (ASE) 中图分 类号 ： TN253 文献 标志 码 ： A 1 引言 掺 铒 光 纤 超 荧 光 源 由 于 其 放 大 的 自发 辐 射 光 ASE (amplified spontaneous emission)所 具有 宽 带宽 、 高 功率 、 平均波长 的高稳定性 等潜在优越特性 ． 所 以 自 1980 年 以来 ． 掺 铒 宽带 光 源就 一直 被认 为是最 理 想 的 光 源 ． 因此 在通 信 和传感 领域 得 到 了广泛 应用旧 刚 开 始人们对掺铒光源的研究主要集 中在 C 波段 ( 1520～ 1570 nm) 。 随着通信容量的大幅度提高 ． C 波段光源难 以满 足现 代 化 密集 波 分 复用 (DWDM ) 系统 的 要求 ． 需 要扩展更宽 的带宽资源 ．因此开发 C+L 波段 f 1520～ 1620 nm) 宽 带 宽 的光 纤 光源 已成 为光 通 信研 究 领 域 的重 点方 向 目前市场的宽带光源多为超辐射发光二极管 ． 而 基 于稀 土掺 杂铒 光纤 放 大 自发 辐 射 的带 宽 光 源 由 于 具有内在极宽的发射谱 、 高的输出功率 、 易 于与光纤 系统耦合和使用寿命长等优点 ． 从而成为制作非相干 收稿 1 3 期 ： 2006— 05— 30 基 金 项 目： 中国 石 油 天然 气 集 团 公 司应 用 基 础 研究 项 目 ( 编号 ： 20050719)资助 ； 陕西省188宝金博页面版厅 产业化培育项 目( 编号 ： 05J C23) 资助 ： 西 安市科技局信息技术专项 项 目(编 号： ZX 05041)资助 作 者简 介 ： 习聪 玲(1979一 )， 女 ， 陕 西 渭南 人 ． 硕 士研 究 生 (E — mail： c0n— gling8@163． com) ． 主要从事光纤传感与光纤通信技术的研究 宽带 光 源 的最 佳选 择 ． 再 次 使 得稀 土 掺 杂 宽带 光 源 的 研 究更 加迫 切 以下 我 们 设 计 了一 种单 级 双 抽 运 结 构 C+L 波 段 光源模型 ． 分析 了宽带 E DFA 的基本结构 、 铒光纤产 生各种波段的原理 、 光纤环 型镜 的制作 原理 ． 提 出了 新 颖 的设 计 方 案 为 了让 输 出光更 加稳 定 ． 增 加 了功 率控制 电路 ． 并从成本上优化 了设计 方案 ． 把 两个抽 运激 光 二极 管 从 两个 减 少 为一 个 ． 其性 能没 有 收 到影 响 这种设计 方 案 为实用 C+L 波段 光 源 的研 究提 供 了 些 实验 基础 一2 基本原理 图 1 所 示 是铒 离 子 能级 图 时 ， 随着抽运 功率 的变 化 ． 掺铒光纤可能处 于三种不 同 的状 态 (1)当抽 运 功率 较低 时 ． 上 能级 粒子 数 ／ ／ 2小 于基态 粒子数 n ， 铒光纤 中只存在 自发辐射荧光 (2)随着抽运功率的增加 铒离子数增加 ， 它们之间的相互作用也逐渐增强 n >／／ ， 后 ， 形成粒 子数反转 ， 在极强 的相互作用下 ． 铒 离 子 发光 的 特性 逐渐 趋 向一致 ． 单 个 铒 离 子独 立 的 白 发 辐 射逐 渐 变 为多 个离 子 协调 一 致 的受 激 辐 射 ． 所 产 生 的辐射成为放大 自发辐射。如果抽运 足够强 ． 在掺 铒光纤特性方 向上的放大 白发辐射将大大加强．成为 超 荧光 (3)~I 1果抽运很强 ， 掺铒光纤 中的辐射放大增益完 全抵消了系统的损耗 ． 这时候将形成 自激振荡产生激 光 (需 要谐 振 腔 ) 当铒光纤处 于(2)状态时 ．就可 以制成超荧 光光 源 。 由于超 荧光 的产生是 基 于光纤 中放 大 自发辐 射 过 程 ， 因而具有输出功率高、 温度稳定性好 、 相干性好和 光谱线宽较宽等优点 ＼ I480m I 8O hm 1 550nmt puIll p I SE 波 段 ASE 的 形 成 原 理 当掺 铒 光 纤 被 抽 运 逐渐增加． 自发辐射的 当 l C 波段 和 L 波 段 的 形 成 原 理 如 图 2 所 示 ． 可 以发 现 L 波 段 的 与 C 一样 ， 都是 由能 级 I1 一 的跃迁产生的。 C 波 20 06 r第9 宅鱼7 豫 ． 图 1 铒离子能级 图 Il ——～——一； 维普资讯 http://www.cqvip.com

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