拉曼光纖放大器之性能優化與光通信之系統應用

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

拉曼光纖放大器之性能優化與光通信之系統應用

計畫類別： 個別型計畫

計畫編號： NSC92-2215-E-011-002-

執行期間： 92 年 08 月 01 日至 93 年 07 月 31 日 執行單位： 國立臺灣科技大學電子工程系

計畫主持人： 廖顯奎

計畫參與人員： 廖顯奎.王俊容.張銘宏.黃政凱

報告類型： 精簡報告

報告附件： 出席國際會議研究心得報告及發表論文

處理方式： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，1 年後可公開查詢

中 華 民 國 93 年 11 月 3 日

行政院國家科學委員會補助專題研究計畫

□期中進度報告

拉曼光纖放大器之性能優化與光通信之系統應用

計畫類別：■ 個別型計畫 □ 整合型計畫 計畫編號：NSC92－2215－E－011 －002－

執行期間： 92 年 08 月 01 日至 93 年 07 月 31 日

計畫主持人：廖顯奎 副教授

成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：■精簡報告 □完整報告

本成果報告包括以下應繳交之附件：

□赴國外出差或研習心得報告一份

□赴大陸地區出差或研習心得報告一份

■出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份

□國際合作研究計畫國外研究報告書一份

處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、列管計 畫及下列情形者外，得立即公開查詢

■涉及專利或其他智慧財產權，■一年□二年後可公開查詢

執行單位：國立台灣科技大學

中 華 民 國 93 年 10 月 31 日

中文摘要

本計畫研製寬頻高增益的拉曼光纖放大器，包括參數特性分析、後向多泵激架構的增 益等化、極化相關增益的探討與改善、以及誤碼率量測與數據分析。在理論分析方面，首 先是探討光纖材質與泵激雷射對拉曼增益的影響，經過選定適當的參數之後，使用後向五 泵激，短波長之△λ 分佈較長波長緊密方式，且搭配單模光纖與色散補償光纖交錯置放的 方式，模擬出涵蓋傳統頻帶及長波長頻帶(1530∼1610 nm)的拉曼光纖放大器，最高拉曼增 益為44.5 dB @ 輸入信號為 -9.6 dBm，功率等化後的增益差為 1.7 dB。

在實驗製作方面，使用後向四泵激的方式，研製出最高拉曼增益達 41.0 dB@Pin=-10 dBm 之拉曼光纖放大器，涵蓋之頻帶範圍為傳統頻帶及長波長頻帶，功率等化後的增益差 僅為3.5 dB，可透過串接泵激光源的方式來改善其平坦度；並且藉由在泵激雷射輸出端後 面，加上極化控制器與極化保持光纖，利用這種去極化的機制來降低極化相關增益，可從 2.4 dB 降至 0.5 dB；接下來測量誤碼率的優劣，證實後向泵激架構因為極化較前向泵激架 構不敏感所以誤碼率特性較佳，拉曼光纖放大器在傳輸35 公里單模光纖和 7.5 公里色散補 償光纖之後，推測是有較低之雜訊指數，所以系統品質也稍優於摻鉺光纖放大器。

關鍵詞：拉曼光纖放大器、多泵激、增益等化、極化相關增益、誤碼率

Abstract

In the project, we investigate broadband Raman fiber amplifiers (RFAs). The work includes parameters optimization, gain equalization of multi-pump schemes and bit error rate (BER) performance analysis. For simulation study, there are several parameters discussed, including fiber materials, pump power adjustment and pump wavelengths allocation. Multiple pump schemes and sandwiched DCFs in-between SMFs (i.e. DCF+SMF+DCF) are used to optimize the high gain and broadband RFA. The highest gain of 44.5 dB and the least gain variation of 1.7 dB are achieved in a five-pump scheme using various pump power.

For experimental study, by using multi-wavelength and backward pumping configurations, the highest Raman gain is over 40 dB under -10 dBm of input power. Gain variation is only 3.5 dB after gain equalization, and it can be further improved by cascading Raman pumps in different locations of the fiber chain. Polarization dependent gain (PDG) is suppressed by adding a polarization controller (PC) and a piece of polarization maintaining fiber (PMF) in behind of each pump laser. To verify RFA characteristics, BER test is conducted for a RFA including 35 km SMF integrated 7.5 km DCF. The BER performance of RFA is a little better than that of erbium-doped fiber amplifier (EDFA). Only 0.5 dB of power penalty is occurred, and which may attribute to the low noise figure (NF) of this home-made RFA.

Key words: Raman fiber amplifier, multipump, gain-equalization, polarization dependent gain, BER

前言

近年來由於網路資料量與日遽增，國際間也大量進行光纖骨幹（Backbone）網路的鋪 設以及海底光纜的架設，加上高密度分波多工（Dense wavelength division multiplexing, DWDM）技術的發展，致使光主被動元件的需求量大大增加，為了提升系統的可靠度與傳 輸品質，光纖放大器成為不可或缺的主動元件，尤其以拉曼光纖放大器（Raman fiber amplifier, RFA）更形重要。光放大器主要分成三大類：摻鉺光纖放大器（Erbium-doped fiber amplifier, EDFA）、半導體光放大器（Semiconductor optical amplifier, SOA）和拉曼光纖放 大器。摻鉺光纖放大器是目前商品化最成功之光放大器，其應用也與分波多工通訊系統最 為密切。半導體光放大器的優點是價格低廉和體積小，缺點則是輸出功率小，且輸出與輸 入光信號的耦合較困難，但由於它的優點，因此在市場上亦佔有一席之地。拉曼光纖放大 器屬於分散式放大，可以藉由改變不同波長的泵激光源的組合，比較彈性地放大光訊號的 波段及增益平坦化，適合在超長距離光通訊網路。因為光纖放大器的加入，使得電磁干擾 降低，光電轉換中繼器的數目也大幅減少，節省了系統成本，使得信號可以傳得更遠，更 適合應用在中長距離通信系統，拉曼光纖放大器兼具低雜訊指數（Noise figure, NF）、寬波 帶等多項優點，因此在未來面對龐大的資料量，除了高密度分波多工是必須發展的技術之 外，拉曼光纖放大器也勢必將是一個極力研究的主題。

研究方法

1.放大原理與參數設計

假設單模光纖之曼增益係數（Raman gain coefficient）為 9.9 × 10^-14 m/w、有效截面積 係數（Effective cross-section area coefficient）為 72 μm²、衰減常數為0.23 dB/km。泵激光 功率高於臨界值的話，就會發生拉曼平移（Raman-shifted）的現象，此時泵激光功率就會 逐漸衰減，並且會將這些能量轉移給信號光，因此泵激光功率在放大過程就扮演著相當重 要的角色，定義泵激臨界光功率Pcrit如下：

A g P_{crit eff}α^p

=16 （1）

這裡的A 是纖核的有效截面積，eff g是有效拉曼增益係數，

αp是泵激光對光纖衰減常數，

如圖1 所示，當兩者頻率相差約 13THz（約 100 nm）時最為明顯。拉曼光纖放大器的基本 光路架構就如同摻鉺光纖放大器一般，包括光隔離器（Optical isolator）、分波多工耦合器

（WDM coupler）、泵激雷射光源以及增益光纖，由這些光元件組合起來的拉曼光纖放大器 依擺放位置可以區分為：前向泵激（Forward pumping）、後向泵激（Backward pumping）與 雙向泵激（Bi-directional pumping）三種架構。就後向單泵激注入的架構來說，拉曼增益可 由下列方程式計算求得：

_



 



 ⋅ ⋅

= P in eff P eff

R P L

A

G exp g _{_ _} （2）

( )

p p P

eff

L L

α α ⋅

−

=1−exp

_ （3）

其中增益與拉曼增益係數、泵激雷射功率以及光纖長度有關。

圖1 受激拉曼散射效應

圖2 拉曼放大器能階變化示意圖

2.拉曼增益平坦度之模擬設計

我們使用三種增益控制的方法來調整拉曼增益的平坦度，分別有不同型態光纖的組合，泵 激雷射光功率的調整，以及泵激雷射波長的選取，使用這三種控制的方式，可以有效地等 化拉曼光纖放大器的增益頻帶。後向多泵激拉曼光纖放大器的架構傳遞時會產生很多效 應，除了泵激光與信號光的SRS 效應之外，尚存在泵激光彼此間的能量轉移以及波長相關

1st energy

Ground state

Optical phonon hν Glass

Signal 1

Signal 2 Pump 1

Pump 2

Virtual electron states Raman-shifted light

（∼1540-1570nm）

input light 1445nm

Raman shift, 13Thz（∼100nm）

線性的損耗（Wavelength-dependent linear loss）等，在穩定態的時候，泵激雷射光與信號光 的能量可以由下列的耦合非線性方程式（Coupled nonlinear equations）來描述：

i M

i

k i k

k p

k P z P z P

dz z

dP ∑

= −

−

=

1

) (

) ( ) ) (

( α β ς ς （4）

( ) ( ) ( ) ( ) z C z S z dz B

z dS

n n

n

n = + （5）

其中

) ( _{i k}

eff eff

ki

A K

g ς β ς

= −

_{( ) ( )}

1

z A P K z g

B _j

M

j eff eff

nj n

n ∑

=

+

−

= α ∑

= − 





 



 + −

= ^M

i n h T

eff ni

n _{i n}

h e A z g

C

1 ( ) 1

1 1 ) 2

( ν _{ς ν κ}

其中ς ^{為泵激光的頻率，}Keff是兩泵激光的極化相關因子（Polarization dependent factor），α_p 與α_n分別是泵激光與信號光的光纖損失係數。

0 1 2 3 4 5 6 7

1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 1570 25km

50km 75km 100km 150km

Ra man gain B(d)

Wavelength (nm)

0 1 2 3 4 5 6 7 8

1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 1570 150mW

200mW 250mW 300mW

Ra man gain B(d)

Wavelength (nm)

圖3.1光纖長度對拉曼增益的影響 圖3.2泵激雷射功率對拉曼增益的影響

採用後向多泵激注入光纖的方式主要的目的是希望將整個增益頻帶由 C-band 擴展到

L-band，一般來講，短波長泵激雷射部分的光功率會被長波長搶走，達到泵激光之間的能

量轉移。針對不同模擬架構適當地調整泵激雷射功率，使得拉曼增益曲線趨於平緩，以達 到功率等化的效果，在同一增益波帶內，泵激雷射波長數目越多的話，可以得到越平坦的 增益頻寬。由於多泵激拉曼光纖放大器之短波長泵激雷射功率會轉移給長波長，導致長波 長的信號增益會比短波長還要高，因此進行增益等化的時候，往往會遷就短波長的部分，

使得整體平均拉曼增益降低，所以吾人試著將短波長泵激雷射擺得比長波長緊密，藉以提 高短波長的拉曼增益，泵激雷射波長經適當地選定之後，短波長部分的增益確實提升不少，

其中泵激雷射波長分佈為”1430/1435/1445/1455/1495 nm”時，平坦度為最好的一種情形，接 著針對此種波長分佈做增益等化的步驟，當這五顆泵激雷射光功率依序為 250 mW、250 mW、150 mW、220 mW、250 mW時，其拉曼平坦度為最佳，增益差從2.24 dB降到 1.62

dB。綜合以上，若要研製出超寬頻、拉曼增益高且平坦度佳的拉曼光纖放大器，則需採用 後向多泵激波長選定並且搭配 DCF分段置放的方式，而一段 DCF 放在靠近泵激雷射光源 的位置主要是希望可以獲得較大拉曼增益。

0 2 4 6 8 10 12 14 16

1530 1540 1550 1560 1570 1580 1590 1600 1610 250/250/250/250mW

250/250/200/200mW 250/200/100/180mW

Ra man gain B(d)

Wavelength (nm)

0 4 8 12 16 20

1530 1540 1550 1560 1570 1580 1590 1600 1610 250/250/250/250/250mW

250/250/200/220/250mW 250/250/150/220/250mW

Ra man gain m(n )

Wavelength (nm)

圖4 波長選定未平坦化的增益曲線 圖5 波長選定的增益等化曲線

3. 多泵激增益等化之實驗

表1 雙向泵激與後向串接特性對照表

雙向泵激

後向泵激串接

（長波長泵激雷射 光源在前）

後向泵激串接

（短波長泵激雷射 光源在前）

拉曼增益 最高 次之 最低

平坦度 最差 次之 最好

有鑑於後向雙泵激的方式注入光纖，拉曼增益在波長1565 nm附近會有下陷的趨勢，

因此藉由加入1470 nm的泵激雷射光源以改善此一現象，再加入一顆波長為1420 nm的泵 激雷射，主要是希望提升短波長的信號增益，進而研製出高增益、寬頻寬、平坦度佳的拉 曼光纖放大器。根據實驗數據不難發現，泵激雷射波長數目越多的話，由於泵激光之間能 量轉移的現象越明顯，所以拉曼增益就會越高，相反地平坦度也就越差，但在功率等化過 程中，雷射波長可以調整的選擇卻比較多，因此只要適當地調整泵激雷射功率，即可以獲 得平坦度更佳的增益曲線。不過就這個實驗來說，由於泵激光源的△λ均相距25 nm，實 驗出來的結果並沒有模擬的平坦度以及平均拉曼增益那麼好，因此若要求得更好的增益特 性，建議採用短波長泵激雷射分佈較長波長緊密，並且搭配光纖分段置放的方式來完成。

表2 後向泵激雷射個數增益等化後的比較表 後向雙泵激

(1445/1495nm)

後向三泵激 (1420/1445/1495nm)

後向四泵激

(1420/1445/1470/1495nm)

總功率 _{243 mW 317 mW 494 mW}

最高拉曼增益 _{13.32 dB 18.25 dB 23.84 dB}

平坦度 3.7 dB 3.57 dB 3.53 dB

圖6後向四泵激架構

4. 極化的改善與誤碼率之量測

由於泵激光與信號光之間極化的交互作用，使得拉曼光纖放大器對極化相當敏感，當這二 個光波行進的極化方向相同時，其拉曼增益會比垂直時候高出10倍以上，而極化相關增益

（Polarization dependent gain, PDG）跟極化模態色散（Polarization mode dispersion, PMD） 以及極化程度（Degree of polarization, DOP）有關，一般來講，PMD是由於光纖材質的等 向性（Isotropic）和雙折射（Birefringence）特性，使得光波的初始極化狀態（States of

polarization, SOP）遭受改變所引起，對某一特定傳輸距離而言，因為泵激光與信號光的波

長不一樣，導致傳送過程的DOP也不完全相同，當增益介質超過極化長度的時候，拉曼增 益就會在最大值與零之間變動，因此對此進行去極化的步驟，藉由在泵激雷射光源的輸出 端加一個PC和一段PMF，用來穩定泵激雷射的極化方向以降低DOP，確保泵激雷射打入 傳輸光纖時的極化方向是線性的。探討拉曼光纖放大器的誤碼率情形，主要分為四個重點：

前向後向泵激拉曼放大器、集總式（Discrete）與分散式（Distributed）拉曼光纖放大器、

DCF在不同傳輸位置、拉曼光纖放大器與摻餌光纖放大器的比較。本次實驗所使用的誤碼 率量測設備為Anritsu公司的儀器，型號為MP1570A1。

10^-13 10^-11 10^-9 10^-7 10^-5 10^-3

-22 -21 -20 -19 -18 -17 -16 -15

B-B forw ard backw ard

BE R

Receiver power (dBm)

10^-13 10^-11 10^-9 10^-7 10^-5 10^-3

-22 -21 -20 -19 -18 -17 -16

B-B DCF15km SMF70km+DCF15km

BE R

Receiver power (dBm)

10^-13 10^-11 10^-9 10^-7 10^-5 10^-3

-22 -21.5 -21 -20.5 -20 -19.5 -19 -18.5 -18

B-B RFA EDFA

BE R

Receiver power (dBm)

圖5-8 前向與後向泵激拉曼光纖放大器的誤碼率。 圖5-9 集總式與分散式拉曼光纖放大 器的誤碼率。圖5-10 RFA與EDFA誤碼率的比較

Isolator

WDM coupler TLS

SOA Raman coupler

Raman Pump Laser Raman coupler

研究目的

目 前 商 品 化 最 成 功 光 纖 放 大 器 爲 摻 鉺 光 纖 放 大 器(EDFA)主 要 放 大 波 段 1530-1560nm(C-band)，然而其最大致命傷爲增益帶頻寬只有30nm(1530-1560nm)，僅覆 蓋石英單模光纖最低損耗視窗(1550nm)的一部分，限制了光纖原有能夠容納的波道數；

然而面對傳輸流量的擴大，目前有三種解決之道︰1.增加每個波道的傳輸速率；2.減少 各波道的波長間距；3.增加光纖放大器總波帶寬。對第一種方法而言，當速率提高到

10Gbit/s 時將帶來新的色散補償問題，況且現在的電子系統還存在著電子速率瓶頸效應

問題。第二種方法則將訊號間距從 100GHz 降低到 50GHz 或 25GHz，此時反而會給系 統帶來四波混頻、串音等非線性效應，且系統對波長偏移更敏感，故必須採用波長穩定 技術。開發新的光纖放大器，拉曼光纖放大器是增加全波帶寬的好方法，它將光纖放大 器工作波段由 C-Band(1530~1560nm)擴展到很多波段(放大信號波段與泵鐳射源波長差

100nm)，使拉曼光纖放大器的放大增益頻譜可以非常容易擴展到摻鉺光纖放大器所達不

到波段，有效的將總波帶拉寬。拉曼光纖放大器之性能優化參數設計，並將之運用於光 通信系統驗證它的品質…等，是本計劃之重點。受激拉曼散射(SRS)爲光纖中的一種非 線性現象，將短波長的能量轉換給長波長來把長波長信號放大，理論上由想要對光信號 放大的波長減少100nm的方式，去挑選泵激雷射光源即可達到放大功能，理論上此增益 波帶可由激泵雷射之波長選擇作動態調整，在泵激雷射功率很大之情況下，受激拉曼散 射可以被有效提升，提高拉曼光纖放大器增益。

文獻探討

近兩三年來，國外有不少公司及研發單位正積極投入拉曼光纖放大器的研究與發展，國 內只有少數公司具有研發此種光纖放大器技術與設備，若能研發出具商品化能力的拉曼 光纖放大器，當可擠身爲國內先趨者之一。早期是有關光纖非線性現象之研究，目前議 題 是 有 關 如 何 擴 展 光 通 訊 頻 寬 之 研 究 ， 相 當 具 有 前 瞻 性 。 國 外 研 究 單 位 如 Bell Laboratories作出以非零色散平易光纖在S-band可以傳輸40x10Gb/s超過600公里，功率 放大器增益17dB，雜訊指數爲6dB，前置放大器增益20dB，雜訊指數爲5dB；Yokohama Research Laboratories作出放大波段1.65um 附近30nm，增益大於13dB，雜訊指數低於 5dB 之拉曼光纖放大器；KDD R&D Laboratories作出使用一個拉曼光纖放大器在0.4nm 波道間隔，40Gbit/s x 64不使用中繼器傳輸超過230公里。使用拉曼耦合器(Raman coupler) 去彙集泵鐳射源的功率，目的是爲了提高泵鐳射源功率使用效率，將泵鐳射功率由多點 注入一般光纖，是爲了減低非線性現象如激發式布裏隆散射(SBS)、四波混合效應(FWM) 的現象，尤其是四波混合效應(FWM)可以大爲減少，分別去調整個別泵激雷射源功率以 達到增益平坦，因爲前向泵激與後向泵激在極化影響下增益值最差情形會相差 3dB 以 上，因此架構上採取後向泵激方式以求降低極化影響。

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預計遭遇之困難

Raman amp取得不易同時單價昂貴，我們向國內相關機構借調，並至研究機構進行若干

量測。Raman amp需要非常大功率的泵激雷射光源，解決這個問題的主要方法是開發可

降低閾值功率的泵激雷射光源，使得普通的大功率半導體雷射能作爲拉曼泵鐳射源使 用；其二是提高獲得更大輸出功率泵激雷射的製作技術；其三是使用色散補償光纖(DCF) 來做增益介質，色散補償光纖在同樣的泵激功率下，比傳統石英光纖增益係數高出6倍。

因此爲達到一樣的增益，使用色散補償光纖可以減低泵激功率的要求。第一種與第三種 方式我們都有嘗試過。

Raman amp雜訊指數量測：由於自發性拉曼散射很小且變化太快，因此不易量得，目前 相關論文極少探討此一問題，解決這個問題的方法爲利用誤碼率(BER)之量測著手，結 果顯示功率償付(Power penalty)很低，表示製作技術很好。

結論

本計劃研製出具有高增益，且寬波帶的拉曼光纖放大器，首先是針對各項參數對拉曼增益 的影響加以分析探討，包括光纖的種類與長度、泵激雷射光源的波長與功率等等，再來是 調整這些參數透過模擬計算尋求一個最佳化的狀況，最後經由實驗的驗證，以確定研製出 來的光纖放大器真正適合用於高密度光纖通訊系統上。展望未來，由於拉曼增益仍顯不足，

未來應朝向尋求增益係數較高的光纖著手，如高非線性光纖（Highly nonlinear fiber, HNLF）。 1. 目前由於實驗室泵激雷射光源波長的限制，使得實驗獲得的平坦度尚且不夠平坦，未來

可藉由慎選泵激雷射波長的位置加以改善。

2. 因為極化會影響系統的可靠度，所以克服多泵激架構之極化問題乃是一項重要課題。在 應用方面，雖然拉曼光纖放大器有較佳的雜訊以及誤碼率的特性，但因多泵激架構之平 坦度甚差，所以可藉由與摻鉺光纖放大器的混合改善此一問題，並且於次系統架構中去 驗證它的特性。

計畫自我評估: 80-85分

研究內容與原計劃相符程度相當吻合，目前完成的模擬與實驗結果如下：

1、DCF非但有補償系統的色散問題，而且還可以提升拉曼增益。

2、採用後向注入的方式，短波長泵激雷射△λ的分佈較長波長緊密，輸入信號光功率為-9.6 dBm，利用SMF與DCF交叉置放，可以獲得涵蓋C+L band的最高拉曼增益高達45.0 dB，功率等化後的平均拉曼增益為31 dB左右，增益差為1.7 dB。

3、後向四泵激搭配 DCF 架構下，輸入信號光功率-10 dBm，當泵激雷射功率調整到 180/214/25/75 mW時，可以使得涵蓋C+L band的增益差由18.0 dB改善至3.5 dB。 4、藉由在泵激雷射輸出端加上一段 PMF，可以有效地降低極化的影響程度，PDGmax值從

2.4 dB降至0.5 dB；

5、利用誤碼率分析儀可以證實後向泵激架構因為有較好的極化特性，所以誤碼率比前向泵 激架構更好，而拉曼光纖放大器因雜訊較低的關係，使得數位訊號傳輸 35km SMF +

7.5km DCF之後的系統品質也的確優於摻餌光纖放大器，更適合用於高速長途傳輸。

研究成果之學術或應用價值是否適合在學術期刊發表或申請專利？

1. L.-C. Mau, H.-C. Tsao, G.-B. Hung, C.-K. Hunag and S,-K. Liaw, “Investigation of mini size EDFA” submitted to Broadband DWDM Conference, NSYSU, Kaohsiung, Taiwan, 2004.

2. S –K. Liaw, F.-C. Hung, Y.-F. Chiang, Y.-M. Liu, J.-W. Liaw, H. Zhang, “Gain flattened Raman fiber amplifier using parameter optimization and DCF fiber,” OECC2003, Oct. 2003, Shanghai. Paper 123 of category 3.

可供推廣之研發成果資料表

□可申請專利 ■ 可技術移轉 日期：93年10月31日

國科會補助計畫

計畫名稱：拉曼光纖放大器之性能優化與光通信之系統應用 計畫主持人：廖顯奎

計畫編號：NSC92－2215－E－011 －002－ 學門領域：光電

技術/創作名稱 寬頻寬之功率平坦化拉曼光纖放大器 發明人/創作人 廖顯奎、黃政凱、洪福春

多波長泵激的拉曼光纖放大器，其增益頻譜與不同泵激光源激發拉 曼效應有關，本計劃我們提出如何選擇泵激波長和泵激的功率來得 到最佳化的增益頻譜，利用幾種泵激雷射波長研究達到較寬廣的拉 曼光纖放大器，改變不同的參數產生不同的增益達到增益平坦，訊 號波長和泵激波長間的能量轉換也有考慮到，適合技術轉移。

技術說明 The gain profile of a multi-wavelength pumped RFA is expressed as a logarithmic superposition of the gain profiles pumped by respective pump wavelengths. Thus, multi-pumped RFA can realize broadband gain spectrum easily. We propose a rule to select pump-power and pump-wavelength to realize optimal gain spectrum. We experimentally study the broadband RFAs using several pump sources with different wavelengths, gain flatness can be preserved at different gain levels by means of changing optical parameters. Energy transfer between pumps and signals, pump and pump are considered.

可利用之產業及 可開發之產品

截取網路、有線電視、長途通訊 光纖放大器次系統

技術特點

1. 彈性設計光纖放大器光路 2. 多參數變數之設計技術 2. 降低極化效應與雜訊指數

推廣及運用的價值 類似概念可運用於其他光纖放大器上，降低雜訊及提高泵激效率

※ 1.每項研發成果請填寫一式二份，一份隨成果報告送繳本會，一份送貴單位研發 成果推廣單位（如技術移轉中心）。

※ 2.本項研發成果若尚未申請專利，請勿揭露可申請專利之主要內容。

※ 3.本表若不敷使用，請自行影印使用。