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摘要
提出一种基于400 nm氮化硅平台的掺铒光波导放大器（EDWA）波导宽度的精确设计模型。首先，采用半矢量有限差分法获取波导的截止条件与信号光单模条件，确定波导宽度的设计范围。其次，考虑光纤-波导的耦合过程以及泵浦光经过端面耦合器时会对不同模式产生不同的激发效应，仿真设计一种针对980 nm泵浦光的双层端面耦合器，分析不同波导宽度对应的功率分配系数，从而精确建模泵浦光模场。最后，考虑1550 nm信号光与980 nm泵浦光的相互作用，优化EDWA的速率-传输方程，系统地分析不同波导宽度与长度对EDWA增益的影响，并对比分析未考虑信号光与泵浦光相互作用的增益性能，确定增益效果最好的波导宽度与长度。结果表明：信号光与泵浦光的相互作用是影响增益效果的重要因素，同时也为高增益系数的EDWA器件精确设计奠定基础。
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