[01541261]宽带铋基掺铒光纤放大器研究

项目主要就基于新型铋酸盐玻璃基质材料的宽带铋基掺铒光纤放大器信号增益放大特性以及由此涉及到的玻璃材料光谱性质、铋基掺铒光纤预制棒制备及光纤拉制等方面内容进行了相关研究：1）项目首先根据不同的玻璃组分配比和掺杂浓度研制了系列块状宽带铋基掺铒玻璃样品，利用光谱分析方法对样品进行了光谱测试和分析，确定了具有宽带平坦荧光谱线的最佳掺杂浓度和玻璃组份配比。在此基础上，进行了系统的光谱性质改性研究。2）在对铋基掺铒玻璃光谱性质研究基础上，选择具有宽带荧光谱的玻璃组分，利用自主的实验条件，采用旋转浇铸法和管棒组合法工艺开展了宽带铋基掺铒玻璃光纤预制棒的制备及光纤拉制研究工作，并对得到的宽带掺铒光纤进行了传输损耗和放大自发辐射（ASE）谱测试，最后运用非对称熔接工艺进行了铋酸盐玻璃掺铒光纤与石英基传输光纤的熔接实验。3）最后，建立了一个综合考虑Er3+离子能量转移和激发态吸收效应、以铋酸盐玻璃基掺铒光纤作为增益介质的铋基掺铒光纤放大器（Bi-EDFA）理论模型，分析了1480波长泵浦下放大器的信号增益随信号输入功率、光纤长度的变化关系。同时，鉴于放大器内部存在着极大的由放大自发辐射产生的ASE噪声，论文从抑制噪声和再次利用噪声角度出发，对放大器进行了优化设计。该项目的研究不仅对设计新型宽带增益平坦Bi-EDFA提供理论依据和实验基础，而且可以在光通信高新技术产业方面开辟新的领域：研究各种基于铋酸盐玻璃掺铒光纤的新型光纤放大器产品，用于DWDM光通信系统中的功率放大器、前置放大器、线路中继放大器或LAN放大器等，因此具有很大的应用前景。