论文部分内容阅读
铒镱共掺光波导放大器是继半导体光放大器、掺铒光纤放大器以来又一具有发展前途的光放大器。它具有短距离高增益、波导阵列、小型化成本低等优点。本文分析了利用两步离子交换工艺在铒镱共掺磷酸盐玻璃衬底上制作的掩埋式光波导的理论特性,以及工艺参数对增益的影响。求解扩散方程得到了光波导的杂质离子浓度分布、折射率分布以及通过求解二维标量波动方程得到了模场分布;本文在铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器系统的速率方程和传输方程中,考虑上转换效应,并引入描述波导中信号光和泵浦光光场相互作用的重叠因子,以此讨论前后双泵结构与单前泵结构中,Er/Yb共掺比、上转换效应、损耗、泵浦光和信号光功率、泵浦光模数等因素对信号光增益的影响,并得到信号光增益光谱和放大自发辐射光光谱。模拟结果表明与单前向泵浦相比,相同功率条件下,前后双向泵浦中,泵浦功率密度低且均匀分布,上转换效应被有效抑制,1532nm处信号光增益增大约2dB/cm,放大自发辐射光总功率提高。前后双向泵浦同样可以减弱多模泵浦光对增益的负面影响。数值模拟结果与实验值趋势基本一致。