对苯基、萘基和蒽基在中位取代的氟硼二吡咯(BODIPY)衍生物薄膜的放大自发辐射(ASE)性能进行了研究, 探讨了影响材料ASE稳定性的因素。首先,将3种BODIPY衍生物材料PhBOD、NaBOD和EnBOD掺入聚苯乙烯经溶液旋涂法制备成薄膜, 接下来测试了吸收光谱和荧光光谱, 然后在光泵浦条件下测量了3种样品的ASE性能, 获得了材料的ASE阈值。进一步通过长时间泵浦、环境中长时间放置和高温环境下泵浦等方法研究了材料的光稳定性、ASE环境稳定性和热稳定性。最后使用Gaussian 09计算了分子基态性质。实验结果表明, PhBOD、NaBOD和EnBOD薄膜的初始阈值分别为12.4, 4.55, 3.4 kW/cm2,其中PhBOD有较强的ASE稳定性。ASE稳定性差异可能与分子结构的共轭程度和化学稳定性相关。分子中各个基团的共轭程度较大、Mulliken电荷分布对称性较好的材料具有较好的ASE稳定性。

A new type of gain flattening filter for amplified spontaneous emission (ASE) source based on erbium doped fiber (EDF) is proposed and demonstrated by fabricating and writing two series ultra-long period fiber grating (ULPFG) on single mode fiber (SMF-28). The novelty method in this research is based on writing the two ULPFGs as fat gratings. The LPG is written by a simple and available arc-discharge method. The pump power based on single-pass backward pump configuration is around 100 mW, and the average wavelength is near to 974 nm. The gain flattening profile is obtained by 3.4 (±1.7) dB ripple in the wavelength range between 1524 nm and 1565 nm with 41-nm band width.

针对光放大器中高增益和低噪声系数之间存在矛盾的问题，利用掺铒光纤作为放大介质，采用两级掺铒光纤放大结构，并在两级之间加入前后向放大自发辐射（ASE）噪声抑制单元的实验方案，搭建了高增益、低噪声系数的掺铒光纤放大器。利用插值法，更加准确测量ASE噪声功率，分析了掺铒光纤放大器(EDFA)的增益和噪声系数等性能参数，并与商用的低噪声光放大器进行对比测试。实验结果表明，搭建的掺铒光纤放大器峰值增益为40.1 dB，噪声系数最低为3.8 dB，比量子极限高出0.8 dB，而且在相同输入功率和相同增益条件下，自行搭建的低噪声光放大器的噪声系数比商用低噪声光放大器低0.3 dB。

在低重复率、高能量脉冲的应用场合，光纤放大器中采用脉冲泵浦的方式具有重要意义.本文模拟了脉冲泵浦方式下掺镱双包层增益光纤中放大自发辐射功率的动态变化，为优化脉冲泵浦方式提供了参考.通过有限元分析方法求解光纤中镱离子的速率方程和各光场的功率传输方程，模拟了正向泵浦条件下，泵浦脉冲开始后0~740 μs时间内光纤内部正向、反向放大自发辐射功率分布情况的动态变化以及光纤两端放大自发辐射输出功率随泵浦时间的变化.模拟结果发现了光纤两端正向、反向放大自发辐射功率增长速度的差异之处，以及光纤内部两种放大自发辐射功率分布动态演变的一些特征.

为得到物面光强分布均匀、能量尽量大的部分相干XeCl准分子激光前端种子光，采用放大自发辐射(ASE)法和散射法开展了前端平滑实验研究。首先，基于一台窄脉冲XeCl准分子激光器，研究了种子光的物面光斑均匀性、能量和发散角随光束口径及物面位置的变化规律。然后，分析了影响种子光参数的因素。最后，进行了验证实验。实验结果显示：ASE法种子光物面光斑不均匀性最小为2.01％，能量为微焦量级，但发散角在水平和竖直方向有较大差别；散射法种子光物面光斑不均匀性最小为1.54％，能量为百纳焦量级，发散角为5.5 mrad，衍射极限倍数处于14~37可调。前端泵浦腔尺寸和入射激光能量、散射板上光斑大小、收集透镜焦距分别是影响两种种子光参数的重要因素。经初级放大器放大后，光束物面光斑不均匀性为2.04％，能量达到8.0 mJ，满足高功率XeCl准分子激光角多路系统建设需求。

报道了采用两级级联双后向抽运的光源结构，实现高效率和线宽拓展的L波段掺铒光纤超荧光光源.通过数值模拟，研究了两级光纤长度分配和抽运功率比例对光源输出特性的影响.模拟表明，该结构可获得线宽拓展的平坦L波段光谱，相比常规L波段光谱线宽拓展了15 nm，达近60 nm.此外，抽运功率比例为1∶1时该结构的抽运转换效率最高.利用980 nm半导体激光器作抽运源，在抽动总功率206 mW时，实验上获得了输出功率62 mW，线宽56.6 nm的L波段光谱，抽运转换效率为30.1%.

通过分析旋光纤喇曼放大器中信号光、抽运光的非线性薛定谔波动方程及放大自发辐射噪音特性，提出一种能同时在旋光纤喇曼放大器中产生预计波形放大自发辐射噪音，又方便计算的方法.根据放大自发辐射噪音时域特性，建立并在波动方程中加入放大自发辐射非高斯噪音模型.在考虑旋光纤双折射的非线性效应同时，通过分步傅里叶法对波动方程求解，计算了旋光纤喇曼放大器中的放大自发辐射噪音，并与实验结果吻合.

对拉曼放大器(RA)的放大自发辐射(ASE)噪声、等效自发辐射因子、等效噪声系数以及RA中的ASE噪声、瑞利噪声、光纤长度和开关增益分别对光接收机信噪比的影响进行了理论分析，并对双重瑞利背向散射噪声进行了理论计算和相关数值仿真。计算与仿真结果表明：在同一信号输入条件下，RA相对掺铒光纤放大器(EDFA)能提高光接收机的信噪比；RA的等效自发辐射因子＜1且其随开关增益的增加而减小，因而优于EDFA；RA的瑞利噪声可以忽略的条件为RA的增益＜15 dB;文中还得到对优化设计RA具有重要参考价值的一些其它结论。

理论和实验研究了基于光纤中自相位调制效应和偏移滤波的全光2R再生，实现了因放大的自发辐射噪音而恶化的数据信号的再生.数值研究了输入平均功率对信号再生的影响，结果表明，通过控制输入光纤的平均功率，Q值在5到12的40 Gb/s归零码信号再生后均可实现Q值和幅度抖动的改善.最后进行了基于高非线性色散位移光纤的10 Gb/s归零码ASE恶化数据信号的再生实验，误码率为10－9时标准时的再生功率代价仅为0.1 dB.

为了满足光纤射频链路和相位阵列天线应用要求，提出并实验验证了基于半导体光放大器(SOA)的全光微波滤波器，该结构利用SOA的放大自发辐射的交叉增益调制(XGM)原理，可以实现通带和阻带的相互切换。它是基于由SOA和可调谐窄带光学滤波器构成的光纤延时环，利用SOA的放大自发辐射谱的交叉增益调制产生负系数。当可调谐窄带光学滤波器的中心波长对准激光器的波长时，可获得一个高Q的带通滤波器频率响应；当可调谐窄带光学滤波器的中心波长偏离激光器波长一定量时，可获得陷波宽度较窄和通带相对较平的陷波滤波器频率响应。此结构通过调节可调谐窄带滤波器的中心波长可实现高Q与通带相对较平的陷波频率响应的切换。