高摻雜的新型光放大器的特性研究.pdf

1、本文的內(nèi)容主要圍繞適應(yīng)鉺離子高摻雜的新型材料－碲酸鹽玻璃的特性展開(kāi)的。首先比較了各種光放大器的優(yōu)缺點(diǎn)；研究了普通摻鉺光放大器三能級(jí)、四能級(jí)的數(shù)學(xué)模型和高摻雜理論的數(shù)學(xué)模型，給出原子速率方程，光功率傳輸方程。提出了在大泵浦，大信號(hào)光，忽略噪聲情況下的一個(gè)綜合考慮兩種上轉(zhuǎn)換效應(yīng)的半解析解法。接著討論了碲酸鹽玻璃的主要特性，同時(shí)研究了可以改善放大性能的兩種共摻雜物質(zhì)鐿（Yb）和鈰(Ce)的原理。其次在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合利用Opti-Am

2、plifier摻鉺光纖放大器輔助設(shè)計(jì)軟件，仿真了碲酸鹽玻璃EDFA的C波段、L波段和C+L波段的增益噪聲特性和由于鉺離子高摻雜造成的上轉(zhuǎn)換效應(yīng)對(duì)增益和噪聲特性的影響程度。當(dāng)增大泵浦光功率時(shí)，影響程度會(huì)更小，采用兩段級(jí)雙向泵浦結(jié)構(gòu)放大時(shí)影響僅為0.1％。仿真結(jié)果表明在碲酸鹽玻璃中進(jìn)行高摻雜，對(duì)增益和噪聲的影響程度不大，說(shuō)明碲酸鹽玻璃是一種優(yōu)良的高摻雜材料。最后研究了EDWA光波導(dǎo)的制造工藝。主要研究了一種已經(jīng)比較成熟的離子交換法(Ion