掺铒光纤环镜中超短光孤子的放大与压缩 I. 基本原理

用常规掺铒光纤放大器放大超短光孤子存在一个重大困难,就是在放大过程中光纤非线性效应会引起孤子波形及频谱畸变,使得输出脉冲不再具有孤子特性,从而影响系统性能。提出一种利用掺铒光纤环镜放大超短光孤子的新方法,数值计算表明,该方法不仅可实现无畸变的光孤子放大,而且能同时实现孤子宽度的有效压缩。当宽度为2 ps的基阶孤子经过长度为92.6 m、增益为14.4 dB的环镜后,其峰值功率被放大165倍,脉冲宽度被压缩到0.19 ps,时间带宽积为0.303,脉座能量仅占整个脉冲能量的3.8%,表明由环镜输出的放大脉冲很大程度上具有基阶孤子特性。