【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所先進(jìn)激光與光電功能材料部胡麗麗研究員課題組，提出一種基于場強(qiáng)優(yōu)化的摻Er硅酸鹽光纖作為擴(kuò)展L波段寬帶放大器的新方案，相關(guān)研究成果以“Er-doped silicate fiber amplifiers in the L-band with flat gain”為題發(fā)表于Optics Letters。
 

　　大數(shù)據(jù)、人工智能的快速發(fā)展對新一代光通信系統(tǒng)中密集波分復(fù)用器(DWDM)的容量需求提出了更高的要求。相較于發(fā)展成熟的C波段(1530-1565nm)摻鉺光纖放大器(EDFA)，L波段(1565-1625nm)EDFA成為了新一代擴(kuò)容光通信產(chǎn)品。然而，L波段EDFA的發(fā)展面臨著困難和挑戰(zhàn)：摻Er光纖的增益受到長波發(fā)射截面低、激發(fā)態(tài)吸收嚴(yán)重的限制，導(dǎo)致波長大于1600nm的增益很小。因此，如何提升摻Er光纖材料的長波增益是目前L波段寬帶放大器亟需解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)提出一種微觀離子場強(qiáng)調(diào)控法，在硅酸鹽光纖基質(zhì)中對Er離子進(jìn)行增益提升、光譜整形的新方案。從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面證實(shí)了硅酸鹽光纖作為Er離子的長波增益增強(qiáng)基質(zhì)的可行性。該方案在摻Er硅酸鹽光纖中獲得了L波段增益明顯提升、增益平坦度明顯優(yōu)化的有益效果。同時(shí)，通過采用異質(zhì)光纖熔接的全光纖方案，僅使用1.5m長的硅酸鹽光纖，在L波段的最長波長1625nm處，增益系數(shù)為4.7dB/m，優(yōu)于石英光纖的0.3dB/m。此外，該光纖在L波段的增益平坦度為0.8dB，優(yōu)于石英光纖的5dB。相比石英光纖，該光纖摻雜濃度高、使用長度短、增益系數(shù)大，為新一代L波段EDFA提供了關(guān)鍵材料支撐。
 

　　該工作得到國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)項(xiàng)目的支持。
 

圖1摻Er硅酸鹽光纖L波段增益