CN1231779A - 改进了增益倾斜的混合式光放大器 - Google Patents
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Abstract
一种混合式掺铒光纤放大器件(图3A),其动态增益倾斜小于任何组成光纤的增益倾斜。该混合式放大器件具有的泵激源数目最多为器件中组成波导数目减1。能有效地自动改变在诸组成掺杂分段(27,29)之间的泵激分布,从而重新调整各组成分段的相对增益。因此,与组成掺杂波导(27,29)相比,混合式器件总增益的变化将在一增益值范围内尽可能地接近于光谱均匀。还提供了一种用于构造混合光放大器件的方法,该放大器件具有经改进的动态增益倾斜。
Description
发明背景
发明领域
本发明总体上涉及具有经改进的动态增益倾斜特性的光信号放大，尤其涉及一种用于设计混合式光信号放大设备或其部件的方法，以及一种具有经改进的动态增益倾斜特性的混合式光信号放大设备或其部件。
相关技术的描述
全光学放大器特别是掺铒光放大器因其公认的相对于转发器型放大方案的优点而在光纤通信系统中有了广泛应用。例如，掺铒的光纤放大器(EDFA)能够方便地在1550纳米的第三优选通信光谱窗口中工作，它具有对偏振不灵敏的高增益，不同波长信号之间的串扰较低，还有良好的饱和输出功率以及接近于基本量子极限的噪声指数。优良的噪声特性允许在光纤通信链路上包含数百个放大器，由此通信链路的跨度可达数千公里。与电子转发器不同，光放大器特别是EDFA还对数据率、信号格式以及有限范围内的波长透明，这使它们格外适用于波长复用的通信系统，这些系统对每个信号使用不同波长带宽，以同时发送大量的信号。
尽管总的来说性能优越，EDFA也存在缺点，即它们的谱线宽度较窄并且增益带不均匀。EDFA的有用通信窗口大约为20-30纳米宽，而理想的放大器应在大约从1520纳米延伸至1570纳米的整个光谱上具有平坦的光谱增益。铒增益光谱的峰值波长根据基质玻璃材料不同而从大约1530纳米变化到1535纳米。图1示出了某特定的传统EDFA的特征增益光谱，由该图可见，增益是波长的函数；以下将增益变化称为增益波动。已公开有各种使增益光谱加宽和平坦的技术(即，减小波动)，例如用Al2O3对掺铒的石英玻璃光纤进行共掺杂；改变基质玻璃材料本身；用各种形式的衰减滤波器降低发射峰处的增益；以及构造混合型器件，这类器件包括两类或更多类串连的掺铒光纤，并能独立地主动调节每段光纤中的泵激状态，从而补偿每类光纤的不同增益斜率。
除了频繁提及并努力要减小的增益波动问题外，本发明要解决的一个重大问题是减小或改善动态增益倾斜。在本文中，动态增益倾斜是指当通过改变输入功率(即，泵激功率和/或信号功率)而改变任何一处波长的增益时，在另一波长处的增益变化。尽管上述用于减小增益波动的技术可以为一组特定的输入光功率和波长在特定的波长带内提供相当平坦的光谱，但当改变放大器输人功率从而使增益不满足额定条件(即，改变平均反转粒子数)时，增益均衡性会快速劣化。一种报道过的解决该问题的方法是，使用一种混合式光纤器件，该器件具有级联的增益光谱不同的若干放大级和相等数量的泵激源，该方法可独立地、有效地调谐个别级别的增益光谱，从而当总增益改变时，可以调节每个级别的相对贡献，从而达到所需的增益，并使所得的增益光谱在选定的波长带上具有最小的光谱畸变。例如，将一根具有正增益斜率的掺铒光纤与另一根具有负增益斜率的掺铒光纤组合，使混合式器件在特定的输入功率条件下具有几乎平坦的增益。但是，如果必须改变混合式器件的总增益，那么当输入一个级别的泵激功率变化时，每个组成级别的增益斜率一般将以不同的速率变化。为了在新的工作点获得良好的补偿，必须重新调节每个组成增益级别的相对增益，从而再次使增益斜率相互补偿。为了实现这类放大器，本领域的技术人员可以将两个(或多个)不同的掺铒光纤组合物串接，并在每一级的一端为每个放大级提供分立的泵激源，从而使接头最少，并且尽可能便于独立控制每一级的泵激功率。但是，用于降低或改善动态增益倾斜的这一技术要求采用一种复杂的控制方案，用于在工作中仔细调整多个泵激源的总功率，从而在不同增益的范围内对增益斜率进行补偿(即，改变输入功率而保持固定的目标输出功率)。
发明内容
本发明的一个目的是，描述一种用于设计混合式光信号放大器件或其部件(最好是EDFA)的方法，所述放大器件包括由不同的共掺杂组合物构成的掺铒光纤(EDF)，能有效地自动改变诸组成EDF分段之间的泵激分布或分配，从而可以重新调节诸组成EDF分段的相对增益。因此，与掺杂的组成光纤相比，混合式器件的总增益变化将在一增益值的范围内尽可能地接近于光谱均匀(即动态增益倾斜优化)。
本发明的另一个目的是，提供一种混合式光信号放大器件或其部件，并描述一种方法，当输入信号功率和/或泵激功率的变化使增益发生变化时，该方法能在一选定的波长带上就不同的波长对增益进行自动或被动均衡。
本发明的再一个目的是，提供一种混合式光放大器件，并描述一种用于制造这种器件的方法，该方法可以在一组给定的工作条件下调节增益光谱的形状(增益波动控制)，并同时降低或改善与使用该器件相关的动态增益倾斜。
这些和其它目的和优点可以在一混合式光波导放大器件的实施例中实现，所述放大器件包括(n)段组成掺杂波导(n≥2)，每段掺杂波导中至少有一部分相互串行连接，并且每段组成波导具有唯一的组分和一个可测量的动态增益倾斜参数γ(i)(λ)(i=1至n)=[g* (i)(λ)+α(i)(λ)]，其中g(j) *(λ)是在无限泵激功率的极限时第i段掺杂波导的增益系数，这时基本上所有的掺杂离子都处于激发态，而α(i)(λ)是在无泵激功率极限下用弱探测信号测量时第i段掺杂波导的吸收系数，这时基本上所有的掺杂离子都处于基态；还包括最多(n-1)个泵激辐射源，它们用于增加混合式器件的较高的放大能级的粒子数；其中混合波导器件的可测动态增益倾斜为Γ(λ)=[ΔG(λ)/ΔG(λref)]，ΔG是因输入(信号或泵激)功率变化而引起的光增益的变化(放大器掺杂光纤长度固定)，它小于任何组成光纤的γi(λ)/γi(λRef)值。
在该实施例的一个方面，光放大器掺杂剂是一种或多种稀土元素，例如铒。
在本发明的一个方面，上述混合式器件将构成一种包括平面型组成波导的平面型器件。在本发明的另一实施例中，组成掺杂波导是光纤。在该实施例的一个方面，光纤是掺铒的铝硅酸盐和掺铒的锗硅酸盐组合物。在其他实施例中，一种或多种组成波导可以是Z-BLAN或卤氧化物，包括以氟化物为基的玻璃组合物。
虽然本发明一实施例设想的最简单的混合式器件包含两种不同的相互串接的掺铒光纤，以及单个与一根组成光纤的一端耦连的泵激源，本领域的技术人员会理解，因为当输入功率变化时，在沿掺铒光纤的不同点上，由单一组合物构成的掺铒光纤，其按截面平均的反转数会改变不同的量，所以可以有多种光纤长度和至少部分光纤之次序的组合来实现本发明的目的。对于许多放大器设计方案，特别是那些采用前向泵激的方案(因为在这种设计中，噪声性能有许多优点)，只将一根组合物光纤与另一根不同的组合物光纤串连的混合式EDF不能最大程度地进行自动有效的泵激补偿。因此，与当前实践的混合式放大器设计不同，可以将一段组成掺铒光纤组合物安排在另两段不同的组成掺铒光纤组合物之间。但是，在混合式器件包含两种以上掺铒光纤组合物的情况下，每种组合物具有特定排序的混合式器件。优于相同组合物的掺铒光纤段发生重复的混合式器件。因此，例如当一段EDF1位于两段EDF2之间时，对增益改变进行最佳自动补偿所需的EDF1的量或长度将依赖于EDF2的总长度在其两组成部分之间是如何分配的。这种选择性的排序可以同时进行对一给定的工作状态(增益波动)下的增益形状的调节和动态增益倾斜调节。
本发明还描述了一种用于构造混合式光波导放大器件或其部件的方法，该方法包括以下步骤：选择不同的组成掺杂波导(用下标“n”表示)；使每个组成波导中的至少一部分(用下标“m”表示)与其它组成波导中的至少一部分相互串行连接；用泵激源泵激混合式器件，泵激源的数目最多为所用组成波导的数目减1；确定组成波导最佳线性组合的性能，并选择波导组件的长度和次序，以使混合式器件的动态增益倾斜在选定的波长带上，其绝对偏差小至所需的程度。该方法包括下述步骤：确定目标动态增益倾斜Γ(λ)Target=∑(i)wTARGET (i)γNORM (i)；在一选定的泵激功率电平和/或输入信号功率电平下确定增益值G(λ)=∑(i){n2 i[g(i) *(λ)+α(i)(λ)]-α(i)(λ)}Li；改变泵激功率电平和/或输入信号功率电平，产生增益变化ΔG，并计算掺杂离子平均反转数的改变值Δn2 (i)AVG；并且用迭代方法确定实际加权函数wACTUAL (i)=□Δn(i) 2Liγmax (i)/∑j(Δn2 (j)Ljγmax (j))□的值，直至实际动态增益倾斜Γ(λ)对目标动态增益倾斜Γ(λ)Target的接近程度令人满意。
本发明的方法还包括如上所述修正增益光谱，以便与传统可用的滤波器的滤波响应相匹配。
以下将参照附图，描述本发明的较佳实施例。
附图概述
图1示出了传统EDFA的典型的增益光谱；
图2是一曲线图，表示两根掺铒的组成光纤以及由组成光纤组成的混合光纤的动态增益倾斜参数对波长的变化，该图示出了混合光纤相对任一组成光纤，其动态增益倾斜在所选波长带上的变化有所改善。
图3A是一示意图，示出了前向泵激的、含两段单一组分的铝硅酸盐掺铒光纤放大器件；而图3B示出了一种混合器件，该器件在两段铝硅酸盐组成光纤之间具有一锗硅酸盐掺杂组成光纤；
表1A和1B分别列出了当图3A和3B中两个EDFA之每条信道的信号功率增大4dB时，两条信道和探测信道中增益的变化。
本发明较佳实施例的详细描述
对于各种玻璃基质，可有效地使掺稀土元素的光放大器特别是EDFA均匀加宽，并且掺杂离子与各种信号模式的重叠几乎与波长无关。因此，增益光谱将限制为单参量的依赖于波长的函数，这里增益光谱是较小的信号增益，它可以在固定放大器工作点时用较弱的探测信号来测量。因此，如果因输入变化(即，泵激功率变化和/或信号功率变化)而使放大器在某一参考波长处的增益改变，那么放大器在其他波长处的增益将改变相当确定的量，该变化量可能与参考波长处的增益变化量不同。这里将因输入变化引起的放大器增益的变化对波长的依赖性称为动态增益倾斜Γ。因此，动态增益倾斜是当工作状态不同于为放大器设计的工作点时，放大器增益光谱的畸变，
EDFA的动态增益倾斜可以用一个依赖于波长的函数定量表示，该函数等于输入功率发生某一变化时增益(以dB为单位)在A、B两个工作点之间的变化除以光输入发生相同变化时放大器增益在参考波长处的变化，其中增益是波长的函数。换种方式表示，Γ(λ)=[G(λ)B-G(λ)A]/[G(λref)B-G(λref)A]其中G(λ)是可测量的增益，而λref是ΔG(λ)为最小值时的波长。
本领域的熟练技术人员可以认识到，假设基本上所有的放大掺杂离子在径向上受到充分约束，致使光输入的模场在波导的掺杂横截面上基本上不变，那么可以简化动态增益倾斜的复杂的动力学。更普遍地说，即假定信号模场和较高放大能级上百分粒子数的径向分布的重叠与信号波长无关。如此简化可将单根掺铒光纤(EDF)的增益G(λ)(单位为dB)表示成：
G(λ)=[n2 AVG(g*+α)-α]L其中，L是EDF的长度，g*是EDF在强泵激极限(即，基本上所有的铒离子都处于高能的或受激的放大状态)下每单位长度的增益(dB/长度)，α是在弱探测信号极限(即，几乎使所有的掺杂离子都处于其基态)下测得的吸收系数，而n2 AVG是EDF归一化的平均反转数，n2 AVG=(Lρ)-1∫O-LN2(z)dz，其中N2(z)是处于高能态的掺杂离子的局域密度，而ρ是活性掺杂离子的总密度。在该近似情况下，Γ(λ)=γ(λ)/γ(λ0)，其中动态增益倾斜参数γ(λ)=g*(λ)+α(λ)。对所有可买到的EDF，Γ(λ)仅仅(至多)较弱地依赖于工作点(即，泵激方案)和ΔG(即，点A和B)，它实际上由EDF本身的光学性能确定。
已知g*和α分别正比于光纤的发射截面积σE和吸收截面积σA，但它们比截面积本身更容易测量。当改变放大器的平均反转数时，EDFA增益的对数的变化正比于掺铒光纤之吸收截面积与发射截面积的和(σE+σA)，并且该变化量与器件中平均反转数的变化量有关。截面积之和可以具有非常尖的特征，特别是在靠近铒峰(大约1532纳米处)的波长带中。由于动态增益倾斜，增益光谱将出现相应的变化，与截面积之和一样，光谱变化也具有尖锐的特征。通过用不同的掺铒光纤组合物即截面光谱不同的光纤制作EDFA，相信可以自动、有效地加宽截面积之和的峰。如果混合式光纤放大器的有效截面积之和在某一波长带上比较恒定，那么放大器增益光谱将以光谱均匀的方式变化，使增益变化引起的动态增益倾斜量最小。本发明对于下述波长带特别有效，该波长带位于一对具有不同组合物的掺杂光纤的两个铒增益峰之间。
尽管对于单一组合物的EDFA，可用(g*+α)表示动态增益倾斜参数，但是混合式光纤放大器不能如此简单地表征，因为它并不具有唯一的平均反转数，而是每种EDF具有一个平均反转数。因此，可以将混合倾斜参数写成各组成光纤的(g*+α)的加权和。于是，当混合器件的加权和在有关波长带上尽可能平坦时，可以改善动态增益倾斜。
根据上述讨论，本发明的一个实施例提供了一种混合型放大的光波导，它在所选的波长带Δλ上具有改进的动态增益倾斜特性，并且包含n个组成掺杂波导(n≥2)和至多(n-1)个用于增加器件较高的放大能级的粒子数的泵激辐射源，其中每个波导组件至少有一部分相互串连，并且每个组成波导具有唯一的组分和唯一的动态增益倾斜参数γ(i)(λ)(i=1至n)，而
γ(i)(λ)(i=1至n)=[g* (i)(λ)+α(i)(λ)]；混合波导具有下式定义的可测的有效动态增益倾斜Γ(λ)：Γ(λ)=∑(i)wACTUAL (i)γNORM (i)Γ(λ)小于任何γ(i)(λ)，而wACTUAL (i)是归一化的加权函数，其定义是：wACTUAL (i)=□Δn2 (i)Liγmax(i)/∑j(Δn2 (j)Ljγmax (j))□
其中Δn2 (i)AVG是当泵激功率变化时混合波导第i段之掺杂离子平均反转数的变化，L(i)是第i段波导的长度，而γ(i) NORM=γi(λ)/γmax (i)，这里γmax (i)是γi(λ)在Δλ上的最大值。掺杂波导最好掺铒，并且光纤波导比平面波导好。波长带Δλ最好在几纳米至大约100纳米之间，并且对于掺铒的情况，波长带宜在1520纳米至1570纳米的范围内，最好在1530-1540纳米以及1540-1560纳米的范围内。
参照图2，在本发明的一个实施例中，混合放大光纤的有效动态增益倾斜比任一组成光纤至少小30％。图2中，沿水平轴表示波长带Δλ(这里在1532纳米附近)，而垂直轴表示整个波长带Δλ上的动态增益倾斜参数(g*+α)。EDF1曲线表示铝硅酸盐掺铒组成光纤的情况，其增益倾斜系数基本上呈线性下降，而EDF2曲线表示锗硅酸盐掺铒光纤的情况，其增益倾斜系数为线性上升。用混合标注的实线表示混合光纤对增益倾斜参数之偏差的改善，其中混合光纤的增益倾斜参数由65％权重的EDF1和35％权重的EDF2组成(权重即指上述wi)。重申一遍，混合式器件的有效截面积之和的改善是指，当因输入信号和/或泵激功率变化而改变放大器的增益时，两种组成EDF的相对增益贡献将自动改变，从而使增益变化对光谱的依赖关系几乎相等。图3A例示了一种混合式掺铒放大光纤，该光纤包括分离的单一组分的铝硅酸盐EDF(27,29)，其α峰L的值为79.4dB。表1A列出了当输入功率变化4dB(-16dbm至-12dbm)时，在两个信号波长1530纳米和1535纳米处以及弱探测信号波长1532.5纳米处的增益变化。对于该单一组分光纤，在两个信号波长之间增益变化(动态增益倾斜)接近1.0dB。图3b示意地画出了依照本发明的前向泵激混合式掺铒放大光纤，该光纤是一混合EDF，其总的α峰L与图3A的EDF相同，该光纤包括一段锗硅酸盐EDF(EDF2)(标号为31)和两段铝硅酸盐EDF(EDFi和EDF3)(标号分别为27和29),EDF2的α峰L=15.3dB,EDF1和EDF3的α峰L分别为(α峰L)2=25.43 dB和(α峰L)3=36.68 dB,EDF2连接在EDF1和EDF3之间。由表1B可以看出混合器件对动态增益倾斜的改善，表明两个单信道之间的增益变化只有0.38dB。图2示出了各组成EDF和混合EDF的增益斜率和动态增益倾斜特性。
本发明的另一实施例描述了一种用于构造混合式光波导放大器件的方法，其中放大器件在所选波长带Δλ上具有改进的动态增益倾斜特性，所述方法包括一迭代计算，计算要求：选择n段不同的组成掺杂光纤，并就波长带Δλ为有关的每段组成光纤确定动态增益倾斜参数γ(i)(λ)(i=1至n)=[g* (i)(λ)+α(i)(λ)]；至少将每段波导组件的一部分Li相互连接，致使所有不同的组成波导中至少有一部分相互串连；最多提供(n-1)个泵激动力源，用于增加混合器件较高放大能级上的粒子数；并且通过计算各组成之增益倾斜参数的线性组合，选择最佳的有效截面积之和(即，在所选波长带上最平坦)。最佳的目标动态增益倾斜Γ(λ)Target=∑(i)wTARGET (i)γNORM (i),其中w(i)满足条件∑(i)w(i) TARGET=1,Γ(λ)Target在Δλ上具有减小的、最好为最小的绝对偏差，而w(i) TARGET是用数学方法通过适当选取满足上述约束的w(i) TARGET而得到的。
对于选定的泵激功率和/或信号输入功率，可以计算混合器件的增益值G(λ)=∑(i){n2 i[g(i) *(λ)+α(i)(λ)]-α(i)(λ)}Li。现在可以选择有限的增益变化ΔG，其中ΔG表示增益在想要保持平坦的放大器光谱上的变化。从动态增益倾斜的角度看，混合放大器的性能就象它具有上述有效的动态增益倾斜Γ(λ)Target。如果找到一组目标加权函数，使得ΓTarget在波长带Δλ上的相对变化明显小于任何组成γ(i)，那么这将有利于依照本发明决定混合式放大器件的结构。这可以通过给定所需的增益变化ΔG并计算Δn2 (i)AVG的值来完成，这里Δn2 (i)AVG表示每个组成EDF之掺杂离子平均反转数的变化。但是，为了得到精确的Δn2 (i)AVG值，必须已知实际的组成光纤的长度Li，以及组成EDF的布置或次序。这是本发明须进行运算的原因。最好，选择组成波导的组分，并如上所述将选定长度的各段组成波导相互串连。必须对长度和次序进行初始假设。一旦计算出Δn2 (i)AVG的值，本领域的技术人员便可用该信息更新各长度初始值Li，从而通过迭代计算确定wACTUAL (i)=□Δn(i) 2Liγmax (i)/∑j(Δn2(j)Ljγmax (j))□的值，直至Γ(λ)对Γ(λ)Target的接近程度令人满意，这里Γ(λ)=∑(i)wACTUAL (i)γNORM (i)。与任何组成光纤的动态增益参数值γ(i)相比，该过程可以确保Γ(λ)的相对变化更接近于Γ(λ)Target的值。
另一种方法是，本领域的技术人员进行强制数值搜索，找出使w(i) ACTUAL与w(i) TARGET(对所有的i)匹配所必须的组件长度和次序。但应该理解，可能不止存在一种，并可能有许多种能使Γ(λ)与Γ(λ)Target匹配的EDF长度与分布的物理实现方式。因此，可以灵活地从各种设计中选择一种，以获得经改进的或最小的增益波动。尽管不可能用该技术实际使增益光谱平坦，但可以使所得的增益波动更易于平坦，因为可以对增益光谱整形，以相配于已有滤波技术所提供的滤波器响应。应该理解，由于已经控制了截面积之和的变化，所以一旦用其他手段使增益光谱平坦，那么当EDFA响应于装置输入功率变化而发生反转变化时，它将保持较为平坦的状态。
Claims (18)
1．一种光放大器用的混合式光波导部件，它在一选择的波长范围Δλ内具有改进的动态增益倾斜特性，其特征在于，包括：
(n)段组成掺杂波导，n≥2，每段波导中至少有一部分相互串连，每段组成波导具有唯一的组分和唯一的动态增益倾斜特性γ(i)(λ)(i=1至n)，这里γ(i)(λ)(i=1至n)=[g* (i)(λ)+α(i)(λ)]其中g(i)*(λ)是在无限泵激功率的极限时第i段掺杂波导的增益系数，这时基本上所有的掺杂离子都处于激发态，而α是在无泵激功率的极限和弱探测信号时第i段掺杂波导的吸收系数，这时基本上所有的掺杂离子都处于基态；和
最多(n-1)个泵激辐射源，用于增加器件的较高放大能级的粒子数；
其中所述混合波导具有下式定义的有效动态增益倾斜：Γ(λ)=∑(i)wACTUAL (i)γNORM (i)该值总是小于任何γ(i)(λ)，并且w(i) ACTUAL是归一化的加权函数，其定义是：wACTUAL (i)=□Δn(i) 2Liγmax (i)//∑j(Δn2 (j)Ljγmax (j))□
其中Δn2 (i)AVG是当泵激功率变化时混合波导第i段之掺杂离子平均反转数的变化，L(i)是第i段波导的长度，而γ(i) NORM=γi(λ)/γmax (i)，这里γmax (i)是γi(λ)在Δλ上的最大值。
2．如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述组成波导掺有一种稀土元素。
3．如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述组成波导掺有铒。
4．如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述组成波导是光纤波导。
5．如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述确定的波长带Δλ的数值在大约几纳米至100纳米之间。
6．如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述确定的波长带Δλ在大约1520纳米至1570纳米的范围。
7．如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述确定的波长带Δλ在大约1530纳米至1540纳米的范围。
8．如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述确定的波长带Δλ在大约1540纳米至1560纳米的范围。
9．如权利要求4所述的器件，其特征在于，n=2，并且第一组成光纤是掺铒的锗硅酸盐组合物，而第二组成光纤是掺铒的铝硅酸盐组合物，
其中，Γ(λ)≤无论γ1(λ)还是γ2(λ)的30％。
10．如权利要求1所述的器件，其特征在于，Γ(λ)≤任一γi(λ)的30％。
11．如权利要求4所述的器件，其特征在于，至少有一段某种组成光纤位于两段另一种组成光纤之间。
12．一种用于构造混合式光波导放大器件的方法，所述放大器件在一选择的波长带Δλ内具有改进的动态增益倾斜特性，其特征在于，包括以下步骤：
a)选择(n)个不同的组成掺杂光波导，并且对每个组成波导确定Δλ上的动态增益倾斜值γ(i)(λ)(i=1至n)；
b)使一个组成波导的至少一部分Li与另一组成波导的至少一部分Li互连，以便使(n)个波导中每个波导的一部分相互连接；
c)最多提供(n-1)个泵激辐射源，用于增加所述混合器件较高放大能级上的粒子数；
d)确定目标动态增益倾斜，使Γ(λ)Targer=∑(i)w(i) TARGETγNORM (i)，从而∑(i)w(i) TARGET=1，并且Γ(λ)Target在Δλ上具有最小的绝对偏差。
13．如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括下述步骤：
f)在至少一个选定的泵激功率电平和输入信号功率电平下，确定增益值G(λ)，其中G(λ)=∑(i){n2 i[g(i) *(λ)+α(i)(λ)]-α(i)(λ)}Li；
g)改变所述的至少一个选定的泵激功率电平和输入信号功率电平，以实现所需的增益变化ΔG，并计算表示掺杂离子平均反转数之改变的Δn2 (i)AVG；
h)用迭代方法确定值wACTUAL (i)=□Δn(i) 2Liγmax (i)/∑j(Δn2 (j)Ljγmax (j))□，致使Γ(λ)对Γ(λ)Target的接近程度令人满意，这里Γ(λ)=∑(i)wACTUAL (i)γNORM (i)。
14．如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括更新诸L(i)中的至少一个以及各L(j)的位置次序。
15．如权利要求12所述的方法，其特征在于，使所述增益偏差(增益波动)在所选波长带上最小。
16．如权利要求12所述的方法，其特征在于，修正所述增益，以与选择的滤波器响应匹配。
17．如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述组成掺杂波导中至少有一个包括ZBLAN和以卤氧化物为基的玻璃组合物中的一种。
18．如权利要求17所述的器件，其特征在于，包括以氟化物为基的玻璃组合物。
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