Композитные световоды с эрбий-иттербиевой фосфатной сердцевиной и двойной кварцевой оболочкой для компактных усилителей

Представлены результаты исследования композитных световодов в качестве активной среды цельноволоконных усилителей. Особенностью данных световодов является фосфатная сердцевина, легированная системой эрбий–иттербий, в двойной кварцевой оболочке. Высокая концентрация иттербия (более 10²¹ см^-3 Yb³⁺) позволяет обеспечивать эффективное поглощение излучения накачки из оболочки на длинах световода менее 40 см и эффективную сенсибилизацию ионов эрбия. Кварцевая оболочка облегчает сварку световодов со стандартными волокнами. Продемонстрировано высокое удельное усиление в световодах, равное примерно 0.4–0.5 дБ/см на длине волны сигнала 1550 нм. Максимальный коэффициент усиления в композитном волокне длиной всего 36 см составил около 13.5 дБ для входного сигнала на λ = 1550 нм мощностью 0.37 мВт, при этом уровень усиленного спонтанного излучения был ниже усиливаемого сигнала на 10 дБ.