摻鉺光纖激光器,摻鉺光纖激光器的鉺元素介紹，發(fā)展歷程，構(gòu)成
鉺元素是摻鉺光纖激光器的核心，因?yàn)樗鼪Q定著對光泵的吸收和激射光譜。稀土元素指的是化學(xué)元素周期表倒數(shù)第二行的鑭系元素 ,共計(jì)15 種 ,其范圍從 57 號元素鑭(La)到 71 號元素镥(Lu) 。鉺原子具有相同的 5S25P66S2外層電子結(jié)構(gòu) ,屬于滿殼層結(jié)構(gòu) ,占據(jù)內(nèi)部 4 f 電子殼層的電子數(shù)的多少支配著它的光學(xué)特性。
由于 4 f 電子受到電子殼層的屏蔽作用 ,所以它的一些光學(xué)特性(如熒光特性和吸收特性等)不易受到外場的影響 ,且具有很好的穩(wěn)定性。
隨著光通信技術(shù)的飛速發(fā)展以及光纖光柵技術(shù)和摻鉺光纖技術(shù)的發(fā)展 ,摻鉺光纖激光器的研究取得了突破性的進(jìn)展 ,輸出功率從原來的 mW量級到最大輸出 80W單模激光。
同時(shí) ,經(jīng)過十幾年的發(fā)展 ,EDFA 技術(shù)已成為光纖通信技術(shù)最突出的成就之一 ,目前技術(shù)上較為成熟的 EDFA 已取代了傳統(tǒng)的光2電2光中繼方式 ,實(shí)現(xiàn)了在一根光纖中多路光信號的同時(shí)放大 ,大幅降低了光中繼的成本 ,并可與傳輸光纖實(shí)現(xiàn)良好的耦合 ,具有高增益低噪聲等優(yōu)點(diǎn) ,因此成功地應(yīng)用于DWDM 光通信系統(tǒng) ,極大地增加了光纖中可傳輸信息的容量和傳輸距離。特別是 EDFA和DWDM 的出現(xiàn)和應(yīng)用改變了光纖通信發(fā)展的格局 ,EDFA 已成為光纖通信、 CATV、 光信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一 ,也是最早實(shí)用化的光纖放大器。
1 WDM合波器
WDM合波器是將多個(gè)頻率的光耦合至一根光纖，有多少個(gè)頻率就有多少根光纖，將泵浦光耦合進(jìn)諧振腔中。同時(shí)，因?yàn)橐纬森h(huán)形腔，所以需要有1550波段的光輸入，所以通常為1X2的合波器。
2 隔離器
光隔離器是一種只允許單向光通過的無源光器件，其工作原理是基于法拉第旋轉(zhuǎn)的非互易性。
