空分复用、高阶调制、数字相干接收和数字信号处理等关键技术研究是确保光纤传输系统实现超大容量、超高速率、超长距离传输的必要条件。其中,空分复用技术是实现拍比特传输的关键技术,是近年来的研究热点。系统综述了空分复用多芯放大器,包括多芯掺铒光纤放大器、多芯少模掺铒光纤放大器、多芯铒镱共掺光纤放大器、多芯拉曼放大器、多芯遥泵放大器及多芯混合放大器的研究进展,并对未来多芯放大器的技术发展进行展望。

利用双向抽运拉曼放大器实现了4×100 Gbit·s ^-1光网络传输295 km(68.85 dB)的应用,测试了系统的光学信噪比、传输余量及长期误码特性,仿真了双向抽运拉曼放大器在4×100 Gbit·s ^-1传输系统中的功率演化过程。研究结果表明,双向抽运拉曼放大器的应用需综合考虑信号输入功率、前后向拉曼增益及经济成本等。

面向微型光纤陀螺(FOG)应用需求,提出并优化设计了一种微型掺铒超荧光光源。该超荧光光源结构尺寸 为 Φ 50 mm × 15 mm, 通过采取优化的光路设计、光谱平坦滤波技术、 抽运激光器及光源精密温度控制技术等,得到高稳定性的超荧光光源,其输出功率大于13 dBm, 光谱带宽大于35 nm, 功率变化小于1%, 中心波长变化率小于 5×10－6 。采用实验方式对超荧光光源光谱的温度和时间稳定性、 输出功率的温度和时间稳定性进行了细致的测试。实验结果表明微型超荧光光源光谱和输出功率都能够承受严苛的温度冲击实验,满足指标要求。

采用符合ITU-T标准的C-波段40信道波分复用(WDM)光源对分布式拉曼放大器(DRA)的特性进行了实验研究。对不同抽运方式及不同光纤长度的分布式拉曼放大器性能作了较为详细的报道。在抽运功率相同的条件下,选用50 km单模光纤对比研究了不同抽运方式的拉曼放大器增益和噪声。通过对不同光纤长度的分布式拉曼放大器的实验研究发现,在较低抽运功率且输入信号功率较低的情况下,随着光纤长度增加,拉曼增益也增加,有效噪声系数减小。研究了分布式拉曼放大器对波分复用通信系统信噪比的改善,实验发现不同抽运功率下,拉曼放大器对系统信噪比的改善随抽运功率增加而增加,但是不成线性关系,而且最终会出现饱和。

一般认为,用光纤光栅作选频元件的光纤激光器,激射波长与光纤光栅中心反射波长一致,本文报道了不同的实验研究结果。通过细致的实验研究,发现光纤光栅激光器激射波长相对于光纤光栅中心反射波长有一定的偏移。激射波长可以出现在光栅中心反射波长的长波端,也可以出现在其短波端。对不同腔结构的掺镱、掺铒光纤光栅激光器的深入研究证明,谐振腔的各向异性对激光器的激射波长偏移起到决定性的作用,波长最大偏移量主要受限于光纤光栅的反射带宽。通过激光腔内的偏振控制器改变谐振腔的各向异性,可以在光纤光栅的反射带宽内控制激射波长的位置。

提出了利用光纤环形镜和高反射率光纤光栅做腔镜的F P腔掺镱光纤激光器的优化设计结构。光纤环形镜的宽带反射特性使抽运光能够充分被介质吸收，提高激光器的转化效率；其反射率可调特性容易得到最佳耦合输出比，当光纤长度改变时，不必更换输出腔镜就可以得到最佳功率输出。光纤长度7 m，抽运功率51 mW时，激光器输出功率为5.65 mW，斜率效率为19%。与其他结构光纤激光器相比，这种优化结构效率更高。

在环形腔掺镱光纤激光器中加入一段G.652光纤作为多模光纤,依靠其中导模的空间模式跳变构成动态梳状滤波器,于室温下实现了掺镱光纤激光器1.03 μm波长附近稳定的6波长激光同时输出。激光线宽为0.15 nm,边模抑制比达到40 dB以上。通过调整腔内的偏振控制器,可以得到不同波长个数和波长间隔的多波长激光输出。

对两级串级拉曼光纤放大器的两种新的抽运方式进行了数值模拟。在数值模拟的基础上,对相同抽运功率下两种抽运方式的拉曼光纤放大器的增益及噪声特性进行了分析和比较,同时也给出了两种抽运方式获得相同增益所笛要的抽运功率。

利用闪耀光栅构成可调谐Littrow外腔,对掺Yb3+双包层光纤激光器的波长调谐输出进行了实验研究.激光调谐输出波长范围70nm.针对光纤内的双折射效应对激光的输出功率的影响,实验中使用了在线光纤偏振控制器,从而有效地减小了调谐曲线的起伏及其与荧光谱的差别,并得到了窄线宽、线偏振、宽带调谐的激光输出.

综述了光分插复用器(OADM),特别是可编程OADM的发展及其应用的最新研究状况,并对其发展前景进行了展望.