PDFA是1300nm波长工作的光纤放大器,它是一种准4能级系统。对PDFA研究热点是寻找低声子能量材料做基质以尽量减少由于石英玻璃材料具有大的声子能量,不能得到镨离子在1300nm波长的发光,潜在的基质有基于InF3的系统,基于InF3/

GaF3系统,基于PbF2/InF3的系统,混合卤化物玻璃,硫系玻璃如Ga-La-S和As-S。1994年,英国研制出第一只工程化PDFA,利用670mW的入纤功率,得到29dB的小信号增益,输出功率达17dB。

1998年,东芝利用5.8m掺杂浓度为1000ppm数值孔径为0.55的TDF,当入纤功率为260mW时,得到21dB的小信号增益,输出功率达16.2dB。由于转换效率很低,必须采用高数值孔径、低损耗的TDF设计,此时小信号增益可达30dB,3dB带宽可达30nm,最高小信号转换效率也可达0.22dB/mW。而M.Yamada采用1017nmLD泵浦获得了30dB的增益。Itoh也报道了GaNaS玻璃光纤中得到了30dB增益,增益系数达到了0.81dB/mW。近几年来,硫(卤)系玻璃作为1330nm光纤放大器的基质玻璃受到了极大的关注,取得了很大的进展,在Pr3+掺杂的Ga-La-S系玻璃中,已取得了70%以上的量子效率,是Pr3+掺杂ZBLAN玻璃的近20倍。2000年CLEO会议上美国马萨诸塞理工大学的R.S.Quimby等人对比研究了单波长(1030nm)和双波长(1030nm和1270nm)下泵浦掺镨硫系光纤放大器的放大实验,发现双波长泵浦条件下转换效率为35%,而单波长泵浦下只有15%。目前,用于稀土离子Pr3+掺杂的1330nm光纤放大器硫系基质玻璃主要由As-S基、GaLaS基和Ge基硫系玻璃。虽然PDFA的放大波段在1300nm与6.652光纤的零色散点相吻合,在已建的1300nm光通信系统中有着巨大的应用市场,但是由于掺镨光纤自身放大特性及机械强度和与普通光纤连接困难等因素,要得到广泛的商业应用还存在一定的困难。