光纤激光器核心技术的发展

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1、光纤激光器http://www.518168.cn光纤激光器核心技术的发展光纤激光器核心组件特种光纤技术及发展趋势  一、光子晶体光纤烽火通信科技股份有限公司在十一五国家重点基础研究发展计划973项目“微结构光纤结构设计及制备工艺的创新与基础研究”（2003CB314905）、高新技术产业化项目“863”计划“光子晶体光纤及器件的研制与开发”（2007AA03Z447）、973计划项目“微结构光纤的创新设计、精确制备及其标准化”（2010CB327606）的支撑下，从微结构光纤设计、制备技术和应用技

2、术等多方面进行了系统深入的研究，取得了重大的科研成果。烽火通信已经初步形成了微结构光纤（光子晶体光纤）的工艺技术与设备控制技术，以及自主知识产权的专利技术，先后制造出光子晶体光纤，包括：高非线性光子晶体光纤、色散平坦光子晶体光纤、FTTH用微结构光纤、大模场单模光子晶体光纤、空心PBG型光子晶体光纤、全固态PBG型光子晶体光纤，以及双包层掺镱光子晶体光纤、掺铒光子晶体光纤等。烽火通信将上述光子晶体光纤提供给国内的清华大学、北京邮电大学、天津大学、南开大学、燕山大学、深圳大学、国防科技大学进行基础应用

3、研究：清华大学采用本公司提供的高非线性光子晶体光纤实现了慢光，实现了0.5脉冲当量的光减速；天津大学采用本公司提供的高非线性光子晶体光纤实现了400nm~1400nm两倍频程的超连续光谱；北京邮电大学利用本单位的高非线性光子晶体光纤实现了波长变换器件的研制；南开大学采用本单位的柚子型光敏微结构光纤，实现了多参量传感新型光纤光栅的刻写等，他们取得了新型高性能的光电子器件的国际前沿的研究成果。二、色散补偿光纤及模块随着网络技术的应用日益广泛，人们对宽带传输的需求迅速增长，因此，光通信系统需要不断增大传输

4、距离、传输容量和提高传输速率。光纤通信的传输速率从最初的兆比特/秒1（Mbps），2.5G比特/秒（Gbps）到10Gbps，现在高达40Gbps，甚至160Gbps。但是，常规单模光纤（G.652）由于在1530nm-1625nm（C+L波段）通信波段内具有11-21ps/nm·km的正色散，非零色散位移光纤（G.655）在C波段内具有1-10ps/nm·km的正色散。通信数据传输一段距离后，系统的累积色散不断增加，导致传输信号的波形畸变，造成信号的失真。为了减小通信链路累积色散对通信系统传输性能

5、的影响，目前，国际上采用色散补偿技术来改善链路色散，包括负色散光纤补偿技术、光纤光栅色散补偿技术、电子色散补偿技术等，其中采用负色散光纤进行色散补偿的技术最方便有效，系统性能稳定可靠，成本低。采用色散补偿光纤进行通信链路的色散补偿是当前国际上的主流技术，CIR研究表明：到2012年，全球色散补偿模块和器件的市场将会达到7.55亿美圆。高速大容量光通信系统需求的宽带色散补偿光纤及其器件（DCM）成功商用，实现C波段的色散和色散斜率的双功能补偿，并且大规模应用在波分复用（WDM）及OTN光通信系统中，解

6、决了该器件依赖于进口的局面。随着密集波分系统的规模化建设，国内对色散补偿光纤模块的需求量迅速增长，预计到2015年国内需求将达到60000套，市场容量将达到2.2亿元光纤激光器http://www.518168.cn/Lasers.asp光纤激光器http://www.518168.cn常规色散补偿光纤模块对G.652光纤的补偿比率在1:8～1:10，如果采用光子晶体前沿技术进行补偿，理论上可以达到1:100的补偿比率，实现色散的高效补偿。烽火通信在国家科技计划的支撑下，研制出高负色散光子晶体光纤（

7、见图9）。该光纤测试的色散曲线见图10所示，其峰值波长为1570nm，峰值负色散为－666.2ps/nm.km，其补偿带宽为40nm，补偿比率3倍以上。　　三、保偏光纤保偏光纤在许多与偏振相关的应用领域具有使用价值。随着通信系统传输速率的提高和光纤陀螺等高级光纤传感器件的发展,对偏振态系统控制的问题变得非常重要。国际上,目前有各种类型的保偏光纤产品进入市场，知名的保偏光纤制造公司有生产领结型保偏光纤的FiberCore公司,有生产椭圆包层保偏光纤的3M公司,以及生产熊猫型保偏光纤的Fujikura,

8、Corning,Nufern、YOFC和OFS等公司。所有的这些公司生产的保偏光纤都具有良好的双折射性能。目前市场需求量为5000km，市场容量在5000万元左右，国内对保偏光纤的需求量逐年增大，表2为典型的熊猫型保偏光纤的技术指标。　常规保偏光纤大多采用预制棒钻孔的方法，然后置入应力硼棒，形成应力双折射。光子晶体光纤科学技术的出现，为保偏光纤技术提供了新的途径。目前，国外已经开始了光子晶体PMF的研究，利用氧化硅一空气之间的折射率反差大，容易获得高双折射，研制出了保