Nyligen har Lili Hus forskargrupp vid avdelningen för avancerade laser och optoelektroniska funktionella material, Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), föreslagit ett nytt schema baserat på optimering av fältstyrkan hos Er -dopad silikatfiber som förstärkare för att utöka L-bandets bredband. De relaterade forskningsresultaten publicerades i Optics Letters under titeln "Er-dopade silikatfiberförstärkare i L-bandet med platt förstärkning".
Den snabba utvecklingen av big data och artificiell intelligens har ställt högre krav på kapaciteten hos dense wavelength division multiplexers (DWDM) i nästa generations optiska kommunikationssystem. Jämfört med den moget utvecklade C-bands (1530-1565 nm) erbiumdopade fiberförstärkaren (EDFA), L-band (1565-1625 nm) har EDFA blivit en ny generation av kapacitetsexpanderande optiska kommunikationsprodukter. Utvecklingen av L-band EDFA står emellertid inför svårigheter och utmaningar: förstärkningen av Er-dopade fibrer begränsas av det låga långvågiga emissionstvärsnittet och kraftig absorption av exciterat tillstånd, vilket resulterar i en liten förstärkning vid våglängder större än 1600 nm . Därför är hur man kan förbättra den långa våglängdsvinsten hos Er-dopade fibermaterial ett viktigt vetenskapligt problem som måste lösas för L-bands bredbandsförstärkare för närvarande.
Forskargruppen föreslår ett nytt schema för mikroskopisk jonfältstyrkemoduleringsmetod för förstärkning och spektral formning av Er-joner i silikatfibermatris. Genomförbarheten av silikatfiber som en förstärkningsmatris med lång våglängd för Er-joner bekräftas både teoretiskt och experimentellt. Schemat erhöll de fördelaktiga effekterna av betydande L-bandsförstärkning och optimering av förstärkning av planhet i Er-dopade silikatfibrer. Samtidigt, genom att använda helfiberschemat för heterogen fiberfusionsskarvning, med endast 1,5 m silikatfiber, är förstärkningskoefficienten vid den längsta våglängden på 1625 nm i L-bandet 4,7 dB/m, vilket är bättre än den för kvartsfiber på {{10}},3 dB/m. Dessutom är förstärkningsplanheten för denna fiber i L-bandet 0,8 dB, vilket är bättre än för kvartsfibern på 5 dB. Jämfört med kvartsfibern har fibern en hög dopningskoncentration. Jämfört med kvartsfiber har denna fiber hög dopningskoncentration, kort användningslängd och stor förstärkningskoefficient, vilket ger nyckelmaterialstöd för den nya generationen av L-band EDFA.
Detta arbete stöds av National Natural Science Foundation of China och National Key Programs.
Fig. 1 L-bandförstärkning av Er-dopad silikatfiber
