放大用光纖

在石英光纖芯層內(nèi)摻雜稀土元素就可以制成放大光纖了，如摻鉺放大光纖（EDF），摻銩放大光纖（TOF）等等。放大光纖與傳統(tǒng)的石英光纖具有良好的整合性能，同時(shí)還具有高輸出、寬帶寬、低噪聲等許多優(yōu)點(diǎn)。用放大光纖制成的光纖放大器（如EDFA）是當(dāng)今傳輸系統(tǒng)中應(yīng)用最廣的關(guān)鍵器件。EDF的放大帶寬已從C波段（1530 1560nm）擴(kuò)大到了L波段（1570 1610），放大帶寬達(dá)80nm。最新研究成果表明EDF也可在S波段（1460 1530）進(jìn)行光放大，且已制造出感應(yīng)喇曼光纖放大器，在S波段上進(jìn)行放大。

對于L波段（1530 1560nm）放大光纖，在高輸出領(lǐng)域已研發(fā)出了雙包層光纖。其中第一包層多模傳輸泵浦光，在纖芯單模包層傳輸信號光并摻雜釘（Yb）作感光劑，以增大吸收系數(shù)。

在解決光纖的非線性方面，采用共參雜Yb或La（鑭）等稀土元素制作出EYDF光纖。這種光纖幾乎無FWM發(fā)生。這是因?yàn)閅b離子與Er離子集結(jié)后增大了Er離子間的距離，解決了由于Ev離子過度集中集結(jié)而引起的濃度消光，同時(shí)也增加了Er離子摻雜量，提高了增益系數(shù)，從而降低了非線性。

對于L波段（1570 1610nm）放大光纖，已報(bào)導(dǎo)日本住友電工研發(fā)的采用C波段EDF需要長度的1/3短尺寸EDF而擴(kuò)大到L波段的EDF。制作成功適合40Gb/s高速率傳輸，總色散為零的L波段三級結(jié)構(gòu)光纖放大器。該放大器第一段為具有負(fù)色散的常規(guī)EDF，而第二、三段波長色散值為正值的短尺寸EDF。

對于S波段(1460 1530nm)放大光纖，日本NEC公司采用雙波長泵浦GS-TD FA進(jìn)行了10.92Tb/s的長距離傳輸試驗(yàn)，利用1440nm和1560nm雙波長激光器（LD）實(shí)現(xiàn)了29%的轉(zhuǎn)換率；NTT采用單波和 1440nm雙通道泵浦激光器實(shí)現(xiàn)了42%的轉(zhuǎn)換率（摻銩濃度為6000ppm）；Alcatel公司采用1240和1400nm多波喇曼激光器實(shí)現(xiàn)了 48%轉(zhuǎn)換率，同時(shí)利用800nm鈦蘭寶石激光器和1400nm多級喇曼激光器雙波長泵浦實(shí)現(xiàn)了50%的轉(zhuǎn)換率，最新報(bào)導(dǎo)日本旭硝公司又提出了以鉍（Bi）族氧化物玻璃為基質(zhì)材料的S波段泵浦放大方案。簡而言之，需要解決的主要技術(shù)課題是如何降低聲子能量成份的摻雜量和提高量子效率問題。