《Frontiers of Optoelectronics》期刊近日发表了澳大利亚新南威尔士大学光子通信中心彭纲定教授课题组关于超宽带铋铒共掺光纤的综述论文，铋铒共掺光纤的工作旨在为超大规模光纤传感网络和下一代超宽带大容量光纤通信网络提供高效率低成本的材料和器件技术，在理论基础和实际应用方面有重要意义。

研究背景

随着光通信技术的发展，信息高速公路飞速发展并支撑着以信息为主导的现代经济社会。在过去的40年，一系列技术突破使得单根光纤的传输容量持续增加以跟上互联网流量的不断增长。然而信息传输容量需求依然在以每年30％–40％的速度增长，这使得扩展开拓光纤传输带宽潜力的工作更加迫切。现代无水光纤技术的研发，让石英光纤在约500nm的波长范围（1200nm-1700 nm）内都具有优良透光能力。然而，目前建立在以掺铒光纤（EDF）技术基础上的波分复用（WDM）光纤通信骨干网络，仅能在约80nm带宽的C+L波段（1520-1620nm）范围上实现光放大。不到20%波谱资源得以利用，效率相对很低。因此，迫切需要开发新的超宽带光纤技术。

新南威尔士大学光子通信中心彭纲定教授课题组提出并采用改进化学气相沉积（MCVD）和原位溶液掺杂技术开发铋铒共掺杂石英光纤（BEDF），用于覆盖1150-1700 nm范围的超宽带、高增益光纤光源和光纤放大器。最近几年来，该课题组及其合作团队采用多种工艺技术开发出多款具有超宽带发光的铋铒/铋铒镱共掺杂石英光纤，提出多种新颖的表征技术实用于光纤表征，且采用高温、高能辐射和激光等技术，钟对掺杂光纤进行后处理，研究提升或影响性能的机制原理。超宽带铋铒共掺光纤仍然存在许多基本的科学问题和技术挑战亟待解决，目前的工作显示，这一掺杂光纤有望实现某些独特的光子应用，如光纤传感、光纤光栅、光放大和光纤激光器等。

内容简介

本文阐述了新南威尔士大学彭纲定教授课题组及其合作团队在超宽带铋铒共掺光纤的工作：基于铋铒共掺光纤的超宽带发光方面的科学问题，技术挑战及近期进展。

图文导读

图1. 铋铒共掺光纤和铋铒镱共掺光纤光谱范围。

图2.  (a) 新南威尔士大学国家联合光纤制造设施中的光纤拉丝塔。（b）采用改进化学气相沉积（MCVD）和原位溶液掺杂技术制备的第一根铋铒共掺光纤预制棒折射率分布。（c）铋铒共掺光纤的横截面。

图3. 基于3 m铋铒共掺光纤在60 mW 830 nm泵浦下实现的超宽带光源。

图4. 基于铋铒共掺光纤光源级联4个布拉格光栅（相隔 >250 nm）的超宽带透射光谱。

PI简介

彭纲定，澳大利亚新南威尔士大学电子工程与电信学院教授，光子通信中心主任，美国光学学会（OSA）会士（Fellow）、国际光学工程学会（SPIE）会士（Fellow）。彭教授长期从事特种光纤及其应用研究和教学工作，在单模和光敏光纤、聚合物光纤及光栅器件、光纤激光传感和分布传感等技术领域取获得多项原创性成果。主编Springer出版社的工具书《Handbook of Optical Fibers》，编著专著5本，发表期刊论文400余篇、会议论文300余篇，合著书稿20章节，国际会议特邀报告30余次，主持澳大利亚研究理事会(ARC)资助的各类重大项目16项，是《Frontiers of Optoelectronics》、《Photonics Sensors》期刊编委和《Electronics Letters》副主编。