EDFA光无源组合器件研究：新型波分复用器与光隔离器方案

"这篇硕士学位论文主要探讨了在线式双级光隔离器与EDFA(掺铒光纤放大器)中光无源组合器件的研究，由华中科技大学激光研究院的万助军在曹明翠教授指导下完成，答辩于2002年6月。论文关注的核心在于如何通过集成技术减小器件体积，降低制造成本，以适应光纤通信领域的需求。 EDFA是光纤通信的关键组件，其特点是能够显著提升光信号的放大效果，广泛应用于长距离传输和密集波分复用(DWDM)系统。论文中详细介绍了EDFA的工作原理、应用及其基本结构。同时，论文还概述了波分复用器、光隔离器和分光耦合器等关键光无源器件的发展历程，这些器件在EDFA中起到重要作用，如波分复用器用于合并或分离不同波长的光信号，光隔离器则防止反向光的回传，分光耦合器则实现光功率的分配。 作者提出了一种创新的组合器件设计方案，将波分复用器、光隔离器和分光耦合器集成在一起，特别适用于后向泵浦的EDFA，该方案具有小型化和低成本的优势。为了满足DWDM系统对光隔离器的高隔离度和宽频带需求，论文还提出了一种在线式双级光隔离器结构，通过采用不同角度的楔形片，可以显著提高隔离效果。这种双级光隔离器结构被设计用于组合器件中。 此外，论文还详细设计了一个分光棱镜，用于将入射光分成特定间距、夹角和功率比例的两束光，与双光纤准直器有效耦合。论文深入讨论了光纤准直器的设计过程，并推导出两个光纤准直器耦合损耗的计算公式，进一步为波分复用器的优化设计提供了理论依据。 实验结果显示，在线式双级光隔离器成功实现了批量生产和高隔离度，证实了设计方案的有效性。组合器件的实验样品也经过测试，证明了该方案的可行性。论文指出，通过改进工艺和提升装配技术，有望实现预期的性能指标。 关键词涉及光纤通信、掺铒光纤放大器、组合器件、波分复用器和隔离器，这表明论文的研究内容涵盖了光纤通信系统中的核心组件和技术。"