Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 154 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

154
или введении изгибных потерь в диапазоне 1530 - 1560 нм для подавления
усиленного спонтанного излучения.
Другое направление исследований в области расширения полосы усиле-
ния эрбиевых усилителей связано с поиском материала сердцевины волокна,
позволяющего расширить спектр люминесценции. Так, в последнее время по-
явился значительный интерес к эрбиевым волокнам на основе теллуритного
стекла. Однако усилители на основе теллуритного волокна пока находятся на
стадии лабораторных исследований.
Важной характеристикой усилителя в системах связи со спектральным
разделением каналов (WDM) является равномерность коэффициента усиления
в пределах рабочего спектрального диапазона. Как видно из рис.5 неравно-
мерность коэффициента усиления слабого сигнала может превышать 10 дБ в
пределах одной спектральной полосы. В рабочих условиях неравномерность
коэффициента усиления уменьшается из-за повышения суммарной мощности
оптического сигнала. Тем не менее при прохождении в длинной линии через
ряд усилителей суммарная неоднородность усиления может привести к поте-
ре информации в каналах с меньшим усилением. Таким образом, актуальным
является сглаживание спектра усиления. Для этого в схему усилителя обычно
вводятся спектрально селективные поглощающие фильтры на основе как све-
товодных, так и объемных элементов. Одним из популярных видов фильтра
является фо-тоиндуцированная длиннопериодная решетка (LPG, long-period
grating). Такие решетки изготавливают путем пространственно периодическо-
го облучения сердцевины световода ультрафиолетовым излучением через его
поверхность. Решетка, период которой, как правило, лежит в диапазоне 0,1 -1
мм, обеспечивает резонансное взаимодействие фундаментальной моды с мо-
дами оболочки. Следствием такого взаимодействия являются преобразование
части энергии основной моды волоконного световода с резонансной длиной
волны в энергию оболочечных мод и быстрое затухание этих мод. Спектр и ин-
тенсивность поглощения задаются периодом решетки и временем облучения
световода. Применение сглаживающих фильтров, изготовленных с использо-
ванием этой техники, позволяет уменьшить вариации коэффициента усиления
до десятых долей дБ в пределах рабочего диапазона.
7.6. Примеры волоконно-оптических усилителей
Волоконные эрбиевые усилители обеспечивают “прозрачное” усиление
произвольно поляризованного оптического сигнала в С2-диапазоне (1535-1565
нм) с максимальной выходной мощностью до 25дБм на один спектральный
канал. В усилителях используется уникальная технология накачки мощными
многомодовыми диодами специального волокна легированного эрбием. Уси-
лители на основе эрбиевого волокна имеют малый шум-фактор, что позволя-
ет передавать оптический сигнал на большие расстояния без его регенерации.
или введении изгибных потерь в диапазоне 1530 - 1560 нм для подавления
усиленного спонтанного излучения.
     Другое направление исследований в области расширения полосы усиле-
ния эрбиевых усилителей связано с поиском материала сердцевины волокна,
позволяющего расширить спектр люминесценции. Так, в последнее время по-
явился значительный интерес к эрбиевым волокнам на основе теллуритного
стекла. Однако усилители на основе теллуритного волокна пока находятся на
стадии лабораторных исследований.
     Важной характеристикой усилителя в системах связи со спектральным
разделением каналов (WDM) является равномерность коэффициента усиления
в пределах рабочего спектрального диапазона. Как видно из рис.5 неравно-
мерность коэффициента усиления слабого сигнала может превышать 10 дБ в
пределах одной спектральной полосы. В рабочих условиях неравномерность
коэффициента усиления уменьшается из-за повышения суммарной мощности
оптического сигнала. Тем не менее при прохождении в длинной линии через
ряд усилителей суммарная неоднородность усиления может привести к поте-
ре информации в каналах с меньшим усилением. Таким образом, актуальным
является сглаживание спектра усиления. Для этого в схему усилителя обычно
вводятся спектрально селективные поглощающие фильтры на основе как све-
товодных, так и объемных элементов. Одним из популярных видов фильтра
является фо-тоиндуцированная длиннопериодная решетка (LPG, long-period
grating). Такие решетки изготавливают путем пространственно периодическо-
го облучения сердцевины световода ультрафиолетовым излучением через его
поверхность. Решетка, период которой, как правило, лежит в диапазоне 0,1 -1
мм, обеспечивает резонансное взаимодействие фундаментальной моды с мо-
дами оболочки. Следствием такого взаимодействия являются преобразование
части энергии основной моды волоконного световода с резонансной длиной
волны в энергию оболочечных мод и быстрое затухание этих мод. Спектр и ин-
тенсивность поглощения задаются периодом решетки и временем облучения
световода. Применение сглаживающих фильтров, изготовленных с использо-
ванием этой техники, позволяет уменьшить вариации коэффициента усиления
до десятых долей дБ в пределах рабочего диапазона.

7.6. Примеры волоконно-оптических усилителей
    Волоконные эрбиевые усилители обеспечивают “прозрачное” усиление
произвольно поляризованного оптического сигнала в С2-диапазоне (1535-1565
нм) с максимальной выходной мощностью до 25дБм на один спектральный
канал. В усилителях используется уникальная технология накачки мощными
многомодовыми диодами специального волокна легированного эрбием. Уси-
лители на основе эрбиевого волокна имеют малый шум-фактор, что позволя-
ет передавать оптический сигнал на большие расстояния без его регенерации.


                                  154