Récemment, le groupe de recherche de Lili Hu au Département des matériaux fonctionnels laser et optoélectroniques avancés de l'Institut d'optique et de machines de précision de Shanghai (SIPM), Académie chinoise des sciences (CAS), a proposé un nouveau schéma basé sur l'optimisation de l'intensité du champ de la fibre de silicate dopée à l'ergot comme amplificateur pour étendre la large bande de la bande L. Les résultats de recherche associés ont été publiés dans Optics Letters sous le titre « Amplificateurs à fibre de silicate dopée à l'ergot dans la bande L avec gain plat ».
Français Le développement rapide du big data et de l'intelligence artificielle a mis en avant des exigences plus élevées en matière de capacité des multiplexeurs à répartition en longueur d'onde dense (DWDM) dans les systèmes de communication optique de nouvelle génération. Par rapport à l'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) en bande C (1530-1565 nm) développé avec maturité, l'EDFA en bande L (1565-1625 nm) est devenu une nouvelle génération de produits de communication optique à capacité croissante. Cependant, le développement des EDFA en bande L est confronté à des difficultés et des défis : le gain des fibres dopées à l'erbium est limité par la faible section efficace d'émission à ondes longues et l'absorption sévère de l'état excité, ce qui entraîne un faible gain à des longueurs d'onde supérieures à 1600 nm. Par conséquent, la manière d'améliorer le gain à longue longueur d'onde des matériaux de fibre dopés à l'erbium est un problème scientifique clé qui doit être résolu pour les amplificateurs à large bande en bande L à l'heure actuelle.
L'équipe de recherche propose un nouveau schéma de méthode de modulation de l'intensité du champ ionique microscopique pour l'amélioration du gain et la mise en forme spectrale des ions Er dans une matrice de fibres de silicate. La faisabilité de la fibre de silicate en tant que matrice d'amélioration du gain à grande longueur d'onde pour les ions Er est confirmée à la fois théoriquement et expérimentalement. Le schéma a obtenu les effets bénéfiques d'une amélioration significative du gain de la bande L et d'une optimisation de la planéité du gain dans les fibres de silicate dopées à l'ergo. Parallèlement, en adoptant le schéma tout-fibre d'épissure par fusion de fibres hétérogènes, en utilisant uniquement une fibre de silicate de 1,5 m, le coefficient de gain à la plus grande longueur d'onde de 1625 nm dans la bande L est de 4,7 dB/m, ce qui est meilleur que celui de la fibre de quartz de 1,3 dB/m. De plus, la planéité du gain de cette fibre dans la bande L est de 0,8 dB, ce qui est meilleur que celui de la fibre de quartz de 5 dB. Par rapport à la fibre de quartz, la fibre a une concentration de dopage élevée, une longueur d'utilisation courte et un coefficient de gain élevé, ce qui fournit un support matériel clé pour la nouvelle génération d'EDFA en bande L.
Ce travail est soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et les programmes clés nationaux.
Fig. 1 Gain en bande L de la fibre de silicate dopée à l'erbium
