CバンドASE補償を利用したダブルパスエルビウムドープファイバベースのブロードバンドASEソース

要約：2段広帯域エルビウムドープファイバベースの増幅自然放出（ASE）光源が提示されています。ダブルパス構成を使用し、逆方向CバンドASEをリサイクルすることにより、L_band ASE生成のポンプ電力が大幅に節約されます。スペクトルイコライザーとしてチャープドファイバーブラッググレーティング（CFBG）を使用すると、76nmのフラットなスペクトル帯域幅が実現します。

前書き

低スペクトルリップルのインコヒーレント増幅自発ミッション（ASE）ソースは、光学デバイスの特性評価、光学センサーシステム、スペクトルスライスされた高密度波長分割多重（DWDM）システム、光ファイバージャイロスコープ、低コヒーレンストモグラフィーなど、さまざまな分野で広く適用されています。エルビウム添加ファイバ（EDF）ベースのASE光源は、シムハネオCバンドおよびLバンド動作を実現するための最適な選択肢です。それでも、LバンドはシルカベースEDFのゲインピーク（1530nm）から遠く離れているため、Lバンドのゲイン係数はCバンドのゲイン係数よりもはるかに低くなります（1Oの約1vbyafactorof）。そのため、Lバンドの出力レベルを高めるには通常、より高いポンプ出力とより長いEDFが必要であり、ブロードバンドソースのコストが高くなりますが、近年、さまざまなASEソースのスキームが報告されていますが、上記の問題を懸念するものはほとんどありません

この論文では、CプラスLバンドで動作する新しい構造のASEソースを示します。 utiliz-

ダブルパスおよびCバンドASE注入技術を使用すると、Lバンド出力のポンプ出力は非常に節約されます。チャープファイバーブラッググレーティング（CFBG）の存在により、スペクトル帯域幅は76nmに達し、2.8dBのアスペクトリップルがあります。

1実験セットアップ

図1は、2ステージブロードバンドASEソースの概略図です。最初の段階では、

1480nm / 1550nm波長分割マルチプレクサー（WDM）は波長コンバイナーとして利用され、1480nmポンプレーザーダイオード（LD）はポンプソースとして使用されます。 EDF1は約18.4 mで構成されています。エルビウム添加ファイバ（吸収係数：972nmで15.2dB / m;開口数：0.22）他の〜8mエルビウム添加ファイバ（吸収係数：4dB / mで979nm;開口数：0. 21）利得媒体として機能するLバンドASEソースの場合。ファイバループミラーがWDMの信号Dortに配置され、ダブルパスコン構成を構成します。この広帯域光源の第2ステージは、利得媒体として約20.4m EDF（979nmでの吸収係数：4dB / m：開口数：0.21）とポンプ光源としての980nm LDを含むCバンドASE光源です。 〜30cm EDFの別のセクション（吸収係数：980nmで〜5.16dB / m）を追加して、CバンドASEを最も平坦にします。光サーキュレータ（OC）を2つのステージの間に配置して、後方CバンドASEを最初のステージに伝搬し、LバンドASEを大幅に拡張します。 CバンドとLバンド間のASEスペクトルの連続性を確保するために、出力端で3dBカプラーが使用されます。一方、CFBGはスペクトルイコライザーとしても機能し、CバンドとLバンドの両方でフラットスペクトルを提供します。上記の構成に基づいて、ポンプ効率が改善されたブロードバンドA SE出力を実現しました。

2結果と考察

CおよびLバンドASEの形状と強度は、980 nmと1480 nmのLDを同時に調整することで調整できます。 2段目で生成されたCバンドASEが遮断され、1480nm LDが24.1mWに設定されている場合、図2に示すように、ファイバーループミラー（FLM）の有無でLバンドASEスペクトルを監視しました。 （a）および図2（b）、それぞれ。

図2から、FLMが機能している場合、ASE強度がはるかに高いことが明らかです。 LバンドASE電力は、光サーキュレータのポート3で測定され、0.111mW（FLMなし）から0.17mW（FLMあり）に増加するようになり、ASEパワーが約54.5インダブルパス構造で増加したことを示しています。

図3は、980nmと1480nmのLDがそれぞれ119.6mWと24.1mWに設定されている場合のCバンドASE補償によるLバンド出力スペクトルを表しています。 図2（a）および（b）に対応する状況と比較すると、LバンドASEは2.11mWに増加します。 明らかに、CバンドASE注入は、LバンドASEの強化に重要な役割を果たします。 Cバンド注入が一時停止されると、1480nm LDのパワーを調整してLバンドASEスペクトルを調整します。 LバンドASEが図3（図4を参照）にプロットされた前のスペクトルとほぼ同じになると、1480 nm LDのパワーは61 mWに増加します。 -band ASE補償、L-band生成のポンプ出力は、dを約60.5％節約します。

ポンプの出力を調整することにより、出力ASEスペクトルを正確に調整します。 1480nm LDと980nm LDのパワーをそれぞれ24.1mWと119.6mWに設定すると、最適な結果が得られます。 図5は、3dBカプラの出力端で測定されたASEスペクトルを表しています。 この図から、このASEスペクトルは1537.8nmから1602.8nmまで65nmの平坦な領域を持ち、スペクトルリップルは3.6dBであることが顕著です。 フラットASE帯域幅を広げ、リップルを減らすために、CFBGをスペクトルイコライザーとして使用します。 このCFBGの透過スペクトルを図6にプロットします。図7は、CFBGによって平坦化された後の広帯域ASEスペクトルを示しています。 2.8 dBのリップルで、スペクトルは1527.2nmから1603.2nmまで平坦であり、その出力は2.38mWに達します。

3 結論

結論として、新しい構造の広帯域ASEソースが提案され、実証されています。 CバンドASEをリサイクルすることにより、LバンドASE生成のポンプ電力が大幅に節約されます。 さらに、出力ASEは、2.8 nm未満のリップルで76nm全体にわたって平坦なスペクトルになります。 このようなフラットスペクトルと広い動作領域を備えた広帯域光源は、光ファイバーシステムの将来のアプリケーションにとって非常に重要です。