设计并实现了重复频率在10 Hz~10 kHz可调的1550 nm微秒矩形脉冲光纤放大器。该光纤放大器采用双级主振荡功率放大（MOPA）全光纤结构，采用声光调制器对信号光进行调制，通过对泵浦驱动和信号光调制的脉冲波形及时序进行优化，实现了峰值功率为30 W、脉冲宽度为10 μs~1 ms、重复频率在10 Hz~10 kHz范围可调的微秒矩形脉冲放大激光输出。通过优化信号光脉冲和泵浦脉冲时序有效抑制了光纤放大过程中的放大自发辐射，通过对信号光的脉冲波形进行预整形获得了较好的微秒矩形脉冲输出。

对1550 nm铒镱共掺光纤放大器不同温度下的输出功率以及经过高温老化后的输出功率和光谱进行了实验研究。通过对比高温和常温下铒镱共掺光纤放大器的输出功率随泵浦功率的变化曲线,得出铒镱共掺光纤放大器在高温环境工作可提高输出功率,且不同长度的增益光纤对温度的敏感性不同的结论。以Arrhenius模型为加速老化模型对增益光纤进行温度为85 ℃、时间为876 h的加速老化实验,结果表明在常温环境工作5 y后铒镱共掺光纤放大器的输出功率将降低11.24%,放大的自发辐射噪声将增加4.1 dB,根据指数模型预测得到该放大器的使用寿命为7.57 y,这些结果为改善光纤放大器的输出性能和寿命预测提供了理论基础和实验依据。

In this paper, a cladding-pumped erbium-ytterbium co-doped random fiber laser (EYRFL) operating at 1550 nm with high power laser diode (LD) is proposed and experimentally demonstrated for the first time. The laser cavity includes a 5-m-long erbium-ytterbium co-doped fiber that serves as the gain medium, as well as a 2-km-long single-mode fiber (SMF) to provide random distributed feedback. As a result, stable 2.14 W of 1550 nm random lasing at 9.80 W of 976 nm LD pump power and a linear output with the slope efficiency as 22.7 % are generated. This simple and novel random fiber laser could provide a promising way to develop high power 1.5 μm light sources.

空分复用、高阶调制、数字相干接收和数字信号处理等关键技术研究是确保光纤传输系统实现超大容量、超高速率、超长距离传输的必要条件。其中,空分复用技术是实现拍比特传输的关键技术,是近年来的研究热点。系统综述了空分复用多芯放大器,包括多芯掺铒光纤放大器、多芯少模掺铒光纤放大器、多芯铒镱共掺光纤放大器、多芯拉曼放大器、多芯遥泵放大器及多芯混合放大器的研究进展,并对未来多芯放大器的技术发展进行展望。

针对单频激光在放大过程中线宽展宽的问题, 对1 550 nm单频铒镱共掺光纤放大器(EYDFA)中种子光功率和温度对输出线宽的影响进行了实验研究。实验对比了不同种子光功率、增益光纤温度下, 放大后线宽的变化情况。实验结果表明, 获得相同输出功率时, 提高的种子光功率会增加输出信噪比(SNR), 并降低放大后线宽展宽的程度。当种子光功率确定时, 增益光纤温度也会影响输出线宽。在相同泵浦功率下, 增益光纤温度上升会提高放大器的效率和增加受激自发辐射(ASE)强度, 但会使输出线宽的展宽增加。同时, 分析了种子光功率和温度影响EYDFA输出线宽的原因, 认为ASE是影响线宽展宽特性的原因之一。