75 nm宽带可调谐Er/Yb共掺光纤放大器实现C+L波段100 W级高功率输出

（编辑推荐）本研究通过优化铒镱共掺光纤(EYDF)增益均衡，成功研制出工作于1540-1615 nm波段（带宽75 nm）的高功率可调谐光纤放大器，在6.5 m增益光纤和400 W泵浦功率下实现单波长超100 W输出，为密集波分复用(DWDM)和激光雷达(LiDAR)等领域提供了高性能光源解决方案。

　　

亮点

本文展示了一种工作在C+L波段的可调谐光纤放大器。通过仿真验证了C波段与L波段之间的增益均衡，随后搭建了基于铒镱共掺光纤(EYDF)的可调谐放大器系统，实现1540-1615 nm范围内75 nm带宽调谐。在6.5 m增益光纤和400 W最大泵浦功率条件下，每个波长均实现超100 W输出功率且光束质量优异。

数值模拟

为分析不同信号波长（1530-1620 nm，步长10 nm）的增益特性，我们模拟了400 W总泵浦功率下3 W种子光的放大过程。采用25/300 μm大模场面积EYDF，重点考察≤5 m短光纤中C波段放大自发辐射(ASE)与L波段放大的竞争关系。

光纤制备与实验装置

通过改进化学气相沉积(MCVD)结合溶液掺杂技术(SDT)制备两种EYDF：10/125 μm（EYDF1）和25/300 μm（EYDF2）。通过优化Er³⁺/Yb³⁺浓度比，在保持高功率特性的同时有效抑制ASE。

实验结果与讨论

前置放大级采用99/1耦合器实时监测光谱，2.8 W输出时EYDF2可吸收C波段ASE。虽然牺牲了L波段信噪比(SNR)，但1580/1590 nm处增益凹陷现象与仿真结果一致，验证了增益均衡设计的有效性。

结论

本研究通过精准控制EYDF的增益特性，首次实现C+L波段100 W级可调谐放大。该技术为通信系统和光纤传感领域提供了兼具宽调谐范围与高功率输出的创新解决方案。