磷硅酸盐基质掺铋光纤的制备及其放大性能研究

【作者】 殷晓科； 刘少坤； 何乐； 褚应波； 戴能利； 李进延；

【机构】 华中科技大学武汉光电国家研究中心；

【摘要】 稀土掺杂光纤作为增益介质已被广泛应用于光纤激光器和光纤放大器中。其中1260-1500 nm这一波段范围位于石英光纤低损耗传输窗口而倍受关注,但很少有稀土离子发光覆盖这一波段。近年来,研究人员发现重金属元素铋在不同玻璃基质中具有不同的发光特性。如在铝硅酸盐、磷硅酸盐、锗硅酸盐基质中,铋离子可以分别实现1150 nm、1300 nm、1450 nm波长附近的近红外光放大。由于其超宽带的发光范围可覆盖大部分的光通信传输窗口,因此具有重要的研究价值和应用前景。本工作采用改进的化学气相沉积技术(MCVD)成功制备出磷硅酸盐掺铋光纤,并测试分析了其宽带放大性能。该掺铋光纤在1240 nm半导体激光器泵浦下,其放大的自发辐射(ASE)峰值位于1327nm处,ASE的3dB带宽范围约为1303-1353nm,约50 nm。并且在单级前向泵浦放大器结构下,验证了该磷硅酸盐掺铋光纤的放大性能,当1240 nm半导体激光器泵浦功率和输入信号功率分别为385 mW和-15 dBm时,优化光纤使用长度至130 m,实现了1270-1480 nm波长范围的净增益,且在1330 nm处得到了最大增益,为21.2dB,该处噪声系数为4.8dB。更多还原