少模掺铒光纤及其放大器研究进展

基于少模和多芯光纤的空分复用技术被认为是未来大幅提高单根光纤数据传输容量最重要的技术之一。采用少模光纤的空分复用技术要实现长距离传输,少模掺铒光纤放大器(Few-mode erbium-doped fiber amplifier,FM-EDFA)是补偿光纤传输损耗的关键器件,而少模掺铒光纤决定了FM-EDFA的性能。相对于单模掺铒光纤而言,少模掺铒光纤除了有增益、带宽、噪声等基本指标之外,还有一个独特的指标——差分模态增益。高差分模态增益会导致系统中断概率的提升,因此在少模掺铒光纤放大器中最小化差分模态增益以保持信号质量至关重要。本文系统阐述了差分模态增益的产生机理及改善策略,总结了少模掺铒光纤的不同设计,对比了采用不同设计及基于不同泵浦方式的少模掺铒放大光纤的性能特点,并对少模掺铒光纤的放大性能研究做出了展望。

高增益、低DMG少模掺铒光纤及其放大性能研究

空分复用技术是大幅提高单根光纤数据传输容量的重要技术之一。对于长距离模分复用传输系统而言,少模掺铒光纤放大器是补偿光纤传输损耗必不可少的器件。因此,在少模掺铒光纤支持的所有模式中获得均衡增益至关重要,高差分模态增益会降低系统的传输性能。本文通过改进的化学气相沉积技术制备了18μm/124μm少模掺铒光纤,实验演示了基于该光纤的两模掺铒光纤放大器。当使用LP11b模式泵浦时,该放大器所支持的LP01和LP11a模式可以在1535~1560 nm波段获得19.4 dB以上的增益,差分模态增益最大为0.66 dB。