今天的光纖通信網絡通常工作在 1550nm 的光譜窗口，并使用摻鉺光纖放大器（EDFA）來擴展通信距離，或提高波分復用（WDM）技術的功率。

但是為了利用新的光譜窗口來滿足未來的通信帶寬需求，以及放大來自空芯光子帶隙光纖在 1600~1750nm光譜區域的信號，這是 EDFA 技術不能提供的信號，俄羅斯科學院光纖研究中心的科學家們，已經開發出了一種摻鉍（Bi）光纖放大器，其采用市售的 1550nm 激光二極管泵浦，工作在 1640~1770nm 波段。

摻鉍MCVD光纖

盡 管 摻 銩（Tm）光纖放大器（TDFA）可以工作在 1700nm（以及高達 1900nm）窗口，但是必須通過各種特殊的共摻和自制的 ASE 濾波技術，抑制低效率和強的放大自發發射（ASE），這使得 TDFA 很難用于1700nm 窗口。

圖：1700nm的光學放大器（右側）放大自制的多波長光源（左側），波長范圍1615~1795nm、波長間隔為均勻的15nm。頂部所示為WDM的透射光譜。

作為 TDFA 的替代產品，摻鉍的鍺硅酸鹽光纖能在 1700nm 波段提供放大，研究團隊通過開發具有高鍺含量的特殊摻鉍光纖，開發出了一種1700nm 光學放大器。為了獲得最佳的增益分布，使用改進的化學氣相沉積（MCVD）方法制造了幾種具有不同摻鉍纖芯濃度的光纖。

摻鉍光纖放大器（BDFA）采用不同摻雜濃度的、包層為 125μm、芯徑為 2μm 的摻鉍光纖，使用兩個功率為 150mW、波長為1550nm 的激光二極管進行雙向纖芯泵浦（如圖所示）。為了測量 BDFA 的性能，采用超發光摻鉍光纖源和高反射率的光纖布拉格光柵（FBG）搭建自制多波長光源，以產生 1615~1795nm、均勻間隔（15nm 間隔）的光譜線。

1700nm的性能

基于各種BDFA性能參數的測量，為了獲得最大的光學增益，得出鉍的摻雜重量百分比為 0.015~0.02% 是最佳選擇。具有 50m 摻鉍光纖的光學放大器，在 1710nm 處提供 23dB 的最大增益、40nm的3dB 帶寬、0.1dB/mW的增益效率和約 7dB 的最小噪聲系數。與TDFA 相比，BDFA 的 3dB 增益帶寬和效率更好。

“一個重要的問題是，在通信光纖的光學損耗值小于 0.4dB/km 的新光譜區域開發光纖放大器”，俄羅斯科學院光纖研究中心的科學主任Evgeny Dianov 教授說，“這將使得在高速光纖系統中使用擴展光譜區域實現信息傳輸成為可能。這種放大器的發展是這個方向的第一個主要階段。Dianov 補充說，“在這種追求中，需要創造增益帶寬大于 100nm 的寬帶光學放大器，這將是使用這些放大器和有源光纖的光纖通信系統發展中的一項新突破?！?/p>