超宽带Er, Tm共掺石英光纤放大器稳态研究

郑光威; 赵尚弘; 李玉江; 胥杰; 张虎; 樊国丽; 杨庆华

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ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

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超宽带Er, Tm共掺石英光纤放大器稳态研究

郑光威 , 赵尚弘 , 李玉江 , 胥杰 , 张虎 , 樊国丽 , 杨庆华

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超宽带Er, Tm共掺石英光纤放大器稳态研究

1.
空军工程大学, 电讯工程学院, 西安, 710077

作者简介: 郑光威(1981- ),男,硕士研究生,研究方向为光通信、光纤放大器..

通讯作者: 赵尚弘, zhaoshangh@yahoo.com.cn ;

中图分类号: TN253

Analysis of steady state operation of ultra-wide band Er, Tm co-doped silica fiber amplifier

1.
Institute of Telecommunication Engineering, Air Force Engineering University, Xi'an 710077, China

Corresponding author: ZHAO Shang-hong, zhaoshangh@yahoo.com.cn ;

CLC number: TN253

摘要: 分析了波长为980nm激光抽运下的Er3+,Tm3+共掺石英光纤放大器的工作原理,并根据此工作原理,建立了Er3+与Tm3+之间能量转移过程的数学模型。基于速率方程和功率传输方程,数值模拟了此种光纤放大器稳态工作特性,给出了不同光纤长度、不同输入抽运功率以及不同掺Tm3+浓度下多路光信号放大时输出信号功率谱的变化规律。仿真结果表明,当输入抽运功率为400mW时,Er,Tm共掺石英光纤放大器的3dB带宽可达90nm(比传统掺Er3+光纤放大器的增益带宽大两倍以上),平均增益可达10dB,可用于未来密集复用系统(DWDM)中的宽带放大器件。
- 光纤光学 /
- Er,Tm共掺石英光纤放大器 /
- 速率方程和功率传输方程 /
- 密集波分复用(DWDM)
Abstract: The operation principal of Er3+,Tm3+ co-doped silica fiber amplifier is presented when pumped at 980nm.Depending on the principal,the mathematical model of energy transfer process between Er3+ and Tm3+ ions is established.Based on the rate and propagation equations,numerical simulation of its steady state operation properties is performed and the simulation of output power spectrum of several channel signals as a function of different factors,(such as different fiber length,different pump power,and different Tm3+ ions concentration) is also given.The simulation results show that the amplifying bandwidth of this fiber is up to 90nm(twice larger than the traditional Er-doped fiber amplifier) and the average gain is up to 10dB when the pump power is just 400mW.Its characteristic of ultra-wide band amplifying is useful for DWDM in the near future.
- fiber optics /
- Er,Tm co-doped silica fiber amplifier /
- rate equations and propagation equations /
- dense wavelength division multiplexing(DWDM)

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超宽带Er, Tm共掺石英光纤放大器稳态研究

通讯作者: 赵尚弘, zhaoshangh@yahoo.com.cn;

作者简介: 郑光威(1981- ),男,硕士研究生,研究方向为光通信、光纤放大器.

1. 空军工程大学, 电讯工程学院, 西安, 710077

收稿日期: 2005-03-13
录用日期: 2005-04-20
网络出版日期: 2006-03-25

关键词:

摘要: 分析了波长为980nm激光抽运下的Er3+,Tm3+共掺石英光纤放大器的工作原理,并根据此工作原理,建立了Er3+与Tm3+之间能量转移过程的数学模型。基于速率方程和功率传输方程,数值模拟了此种光纤放大器稳态工作特性,给出了不同光纤长度、不同输入抽运功率以及不同掺Tm3+浓度下多路光信号放大时输出信号功率谱的变化规律。仿真结果表明,当输入抽运功率为400mW时,Er,Tm共掺石英光纤放大器的3dB带宽可达90nm(比传统掺Er3+光纤放大器的增益带宽大两倍以上),平均增益可达10dB,可用于未来密集复用系统(DWDM)中的宽带放大器件。