多模包层泵浦大功率光纤放大器

　　目前，通过多种途径优化设计制造的双包层光纤，多模包层泵浦效率已经与单模纤芯泵浦的效率相当。将多模泵浦激光高效耦合到双包层光纤的内包层中，是多模包层泵浦的关键技术之一，光功率合成器件(Combiner)是实现这种耦合的关键元件。图5是多模包层泵浦光纤放大器使用的一种(6+1)×1 Combiner的标准结构。

　　图5 (6+1)×1 Combiner结构示意图

　　5、影响多模包层泵浦大功率光纤放大器技术参数的因素影响多模包层泵浦大功率光纤放大器技术参数的因数基本与单模纤芯泵浦相同，但有如下一些方面的差异：

　　5.1、泵浦波长

　　单模纤芯泵浦所使用的泵浦激光器，其输出波长在980nm附近，与铒离子的光谱吸收峰吻合，由于该吸收峰陡直狭窄，所以，吸收效率对泵浦波长非常敏感，需要对泵浦波长采取严格的波长稳定措施，这大大增加了单模泵浦激光器的制作成本。多模泵浦激光器容易获得大功率输，所以，包层泵浦使用吸收率较低但变化比较平坦的915nm至960nm光谱吸收区（见图6），这样，降低了对泵浦激光器输出波长稳定性的要求，所以，多模包层泵浦不需要采取泵浦波长稳定措施，极大地降低了单位泵浦功率的成本。

　　5.2、泵浦功率和输出功率

　　对于输出功率大于1瓦(30dBm)的大功率光纤放大器来说，由于泵浦功率和输出功率都很高，因此对光纤熔接质量要求更好，对光纤元件的要求更高，对光纤盘绕更讲究。由于输出功率很高，一般需要将输出信号分成多路进行传输。

　　5.3、非线性效应问题

　　对于大功率光纤放大器，由于光纤中的光功率密度很高，因此，制作和使用这种大功率光纤放大器时，非线性效应成为需要重视的问题。

　　6、研制产品的技术指标

　　已经研制的多模包层泵浦大功率光纤放大器，是为CATV应用而开发，产品技术指标如表1：

　　图7为研制产品在输入功率为5dBm时，输出功率与泵浦功率的关系曲线，从图中可以看出，对于这台光纤放大器，在输出功率小于33dBm（2W）时，输出功率与泵浦功率之间有很好的线性关系，当输出功率达到2.4W附近时出现饱和。

　　7、结束语

　　采用多模包层泵浦技术可以使光纤放大器获得高得多的输出功率，可以大幅度降低单位输出功率的成本，能够获得长寿命。该技术开辟了大功率和超大功率光纤放大器制作的新纪元，代表了大功率光纤放大器的发展方向。

　　作者简介：

　　伍峰，男，1982年以来，长期从事光有源器件的研制，主要从事过GaAs材料系列半导体激光器和发光管、InP材料系列半导体激光器和发光管等半导体光源器件的研制；光电耦合器等组件的研制；光纤放大器、ASE光源、光纤激光器等光纤有源器件的研制。目前正采用国际领先的多模包层泵浦技术研制具有国内先进水平的大功率光纤放大器和大功率全光纤结构光纤激光器。