基于包层泵浦的4模掺铒光纤放大器的增益均衡

作者：阮江冉; 裴丽^*; 郑晶晶; 王建帅; 徐文轩; 李晶; 宁提纲

来源：光学学报, 2022, 42(04): 15-22.

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• 光纤通信
• 少模掺铒光纤放大器
• 环芯光纤
• 增益均衡
• 包层泵浦

少模掺铒光纤放大器(FM-EDFA)是长距离模分复用(MDM)光纤通信系统中必不可少的中继器件，其模间增益差(DMG)直接影响系统的通信质量。为实现FM-EDFA中不同模式的增益均衡，在包层泵浦条件下，提出了一种支持4模式组的铒离子分层掺杂环芯光纤，且无需考虑泵浦模式。对环芯光纤进行了设计，通过控制纤芯中心凹陷和外部凹槽折射率引起的模式分布变化，结合合理设计的铒离子掺杂半径及浓度来减小DMG。结果表明，当铒离子在环芯内分双层掺杂时，最大DMG从0.8 dB(单层均匀掺杂)降低至0.44 dB(环芯双层)。在全C波段(1530～1565 nm)中，4模式组增益超过22 dB,最大DMG低于0.45 dB,噪声系数小于5.3 dB。包层泵浦结构有利于实现FM-EDFA的全光纤连接，易于与MDM通信系统集成，并发挥掺铒光纤放大器的全光补偿优势。

• 单位
  北京交通大学