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随着波分复用(WDM)系统的迅速发展,掺铥光纤放大器(TDFA)以其增益高、带宽宽、噪声低等优良特性成为目前S波段光放大器的重要组成部分。目前对TDFA的研究大多采用实验研究的方法,而且大部分单波长泵浦TDFA的数值模型都忽略了ASE及损耗的影响。本文提出了一个包括ASE及损耗的较为详细的数值模型,并利用这个模型详细计算了光纤长度、掺杂浓度、泵浦方式及泵浦波长对氟化物玻璃基TDFA增益的影响,并给出了分析结论。主要内容包括:
1,碲酸盐玻璃基TDFA与氟化物玻璃基TDFA相比具有许多优点,但由于其各项光谱参数比较缺乏,所以对其的数值模拟较少。鉴于此,本文利用了在文献上查到的参数对碲酸盐玻璃基TDFA进行了数值模拟。使用1.5m的光纤,200mW泵浦功率,增益峰值达到了15dB,带宽比氟化物玻璃基TDFA多了20nm左右。
2,以1050/1560nm和1400/1560nm两种双波长泵浦的GS-TDFA为例,给出了以上两种GS-TDFA的详细的理论模型,用数值方法计算出了两种GS-TDFA的增益曲线,都观察到了增益位移的现象,在1.05μm泵浦光的功率为150mW,1.56μm泵浦光达到20mW时,增益比较平坦,增益峰值在1490nm附近,并且达到了25dB左右。在1.4μm泵浦光的功率为100mW,1.56μm泵浦光功率为20mW时,增益比较平坦,增益峰值在1480nm附近,并且达到了20dB左右。