基于级联结构的四线偏振模铒光纤放大器的设计

简介：
本文提出了一种基于级联结构设计的四线偏振模铒光纤放大器，旨在优化信号传输性能和稳定性。该设计方案结合了多段光纤放大技术，有效解决了宽带通信中的噪声问题，并提高了系统的整体效率和可靠性。通过实验验证，本方案在提高信噪比、降低串扰等方面表现出色，为下一代光通信系统提供了有力支持。 阶梯式掺杂和多环式掺杂设计的掺铒光纤（EDFs）结构复杂，采用改进化学气相沉积法（MCVD）制备困难。为此，将两段分别进行中心掺杂和环形掺杂的掺铒光纤级联起来构成四线偏振模信号光放大器。这种结构使中心模式信号光(LP01 模和LP02 模) 和离心模式信号光 (LP11 模和 LP21 模) 分别在中心掺杂铒光纤和环形掺杂铒光纤中获得主要增益。 通过一种改进的遗传算法（GA），对该放大器两段掺铒光纤的长度以及铒离子掺杂半径进行了优化。实验结果显示，仅使用 270 mW 的 LP11 模抽运光对这种级联结构进行抽运时，四线偏振模信号光可以获得平均增益为 20 dB，并且模式相关增益（DMG）不超过3.5 dB。