Abstract
在寬頻(1530nm~1560nm、1570nm~1610nm)的掺鉺光纖放大器設計上，Conventional band(1530nm~1560nm以下簡稱C band)部份我們是利用兩級串接的方式，以第一級當做前置放大器除了有增益放大的效果之外，並且能有效地壓制住雜訊指數的產生。而第二級則繼續提供功率放大的功能，且因為一、二級在相同的EDF長度和pump power情況下，第二級放大器也同樣的具有第一級的低雜訊特性，因此對於前置放大器的雜訊抑制不會有太大的影響，使得我們C band架構和傳統的單一級比較起來具有更高的增益且一樣具有低雜訊的效果。 在Long wavelength band(1570nm~1610nm以下簡稱L band)的設計上，本人是採用single pass三級放大器的方式。第一級仍然設計為前置放大器，目的在於有效的壓制雜訊指數並提供負斜率的L band增益。第二級則是利用雙向pump(980pump、1480pump)的方式，讓它操作在高population區域並提供負斜率的L band高增益，因此產生低雜訊的特性並且產生更強的前向式放大自發性幅射(forward ASE)。而第三級則是使用一段un-pump 的EDF，它是利用第二級的前向式放大自發性幅射(forward ASE)來當做輔助pump，使其操作在低population區域，提供正斜率的L band增益。因此將此三級串接起來後，L band可以達到平坦化的效果，相較於傳統single pass兩級的架構，我們可以得到更高的增益，且和傳統double pass架構比較，我們又可以得到更低的雜訊指數。 接下來在寬頻設計上，我們是使用1550/1590 band WSC(wavelength selective coupler) 來取代傳統的光循環器(optical circulator) 加 C band光纖光柵 (FBG)的方式，不但可以結省成本並且還有比較低的損耗。在路徑設計上，本人將1550/1590nm band WSC放在輸入端，使C band 訊號和L band 訊號在經過前置放大器時走不同的路徑。如此設計是為了避免當強訊號時C band訊號和L band訊號同時通過前置放大器時，出現彼此之間互相影響的現象，使前置放大器的效果變差，造成增益下降，雜訊指數上升。 最後，依照我們以上的設計方式，可以得到一個具有高增益、低雜訊指數、及具有增益平坦特性的寬頻掺鉺光纖放大器系統。