摻鉺光纖放大器的優(yōu)化設(shè)計(jì)-wenkub
2022-09-02 07:29:15 本頁(yè)面
【正文】 增益平坦，高增益，高功率，寬帶寬)。T公司，完成了9000公里距離5Gb/s的通信速率傳輸試驗(yàn)，該試驗(yàn)一共使用了274個(gè)EDFA，并且充分展示出了EDFA的優(yōu)越性能。摻鉺光纖放大器（EDFA: ErbiumDoped Fiber Amplifier）的研究最早始于二十世紀(jì)六十年代早期，但由于當(dāng)時(shí)未解決熱淬滅效應(yīng)的問題。但是光電中繼器的缺陷是結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，成本昂貴，可靠性差且不便于維護(hù)[[]黃學(xué)達(dá), 王典洪, 雷非, 陳分雄. 光通信中EDFA的工作原理和發(fā)展[J]. [期刊論文]四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）, 2004, 17(3) OptiSystem目 錄論文總頁(yè)數(shù)：27頁(yè)1 引言 12 概述 2 EDFA的基本結(jié)構(gòu)及泵浦方式 2 EDFA的放大原理 4 EDFA的工作原理 7 EDFA的主要應(yīng)用方式 83 EDFA的主要指標(biāo) 8 EDFA的增益特性 8 EDFA的增益飽和特性 10 EDFA的噪聲特性 114 EDFA的理論分析 11 鉺離子的二能級(jí)速率方程 11 三能級(jí)原子速率方程 125 摻鉺光纖放大器的優(yōu)化設(shè)計(jì) 13 單泵浦的增益特性分析 13 建立仿真模型 13 EDF長(zhǎng)度對(duì)EDFA增益的影響 13 泵浦功率對(duì)EDFA增益的影響 15 泵浦功率和EDF長(zhǎng)度共同對(duì)增益的影響 17 雙泵浦的增益特性分析 18 建立仿真模型 18 EDF長(zhǎng)度對(duì)EDFA增益的影響 18 泵浦功率對(duì)EDFA增益的影響 20 陣列泵浦的增益特性分析 21 建立仿真模型 21 EDF長(zhǎng)度對(duì)EDFA增益的影響 21 泵浦功率對(duì)EDFA增益的影響 23結(jié) 論 24參考文獻(xiàn) 25致 謝 26聲 明 271 引言光纖通信技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)離不開長(zhǎng)距離、大容量和高速率[[]沈偉. 淺談光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與運(yùn)用, 2003, 13]。 next it uses optical fiber munication simulation software to optimize the performance of EDFA. In addition, this article through to design the erbiumdoped fiber length, pump power parameters。結(jié)果表明對(duì)于給定泵浦功率的情況下，隨著摻鉺光纖長(zhǎng)度的不斷增大，EDFA的增益不斷增大；當(dāng)摻鉺光纖長(zhǎng)度增大到某一值后增益不僅不再增大、反而開始逐漸變小。分類號(hào)：O432 U D C：D10621408(2015)09040密 級(jí)：公 開 編 號(hào)：2011031014成都信息工程大學(xué)學(xué)位論文摻鉺光纖放大器的優(yōu)化設(shè)計(jì)論文作者姓名：賴曉強(qiáng)申請(qǐng)學(xué)位專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)申請(qǐng)學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)士指導(dǎo)教師姓名（職稱）：何修軍（副教授）論文提交日期：2015年05月26日2摻鉺光纖放大器的優(yōu)化設(shè)計(jì)摘 要本文首先對(duì)EDFA的基本結(jié)構(gòu)、泵浦方式、放大機(jī)理及主要應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，其次闡述了影響EDFA性能的主要指標(biāo)，以此同時(shí)也對(duì)EDFA理論進(jìn)行了分析。在摻鉺光纖長(zhǎng)度給定的條件下，功率增益隨泵浦功率的增大而增大，當(dāng)泵浦功率達(dá)到一定值之后，增益不再增大、也不減?。ɑ颈３植蛔儯?。 after get the gain characteristic under different pump, the best erbiumdoped fiber length and output spectra. After the analysis of the data and processing, the optimization design of EDFA are obtained. Through simulation, the following several conclusions are made: first, for a given pump power, with the increase of erbiumdoped fiber length, the gain of EDFA first increased, after increasing to a certain value, it remains the same. Second, under certain conditions of erbiumdoped fiber length, the gain increaseds with erbiumdoped fiber length first and followed with decreasing values. Finally, the pump works (single pump, double pump and pump laser array) with the difference in pump’s working style, the gain of EDFA can also be affected.Key words: erbiumdoped optical fiber amplifier?？墒亲璧K光纖通信朝著更好的方向發(fā)展的瓶頸是傳輸過程存在的色散和損耗，致使長(zhǎng)距離光纖通信受到了限制。八十年代中期，EDFA的研究取得重大突破，南安普敦大學(xué)的Mears, ，而且還研制出來(lái)了以650nm波長(zhǎng)50mW的紅染料激光器為泵浦光源且具有25dB的小信號(hào)增益的EDFA；以此同時(shí)，貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員也同樣研制出了以不同波長(zhǎng)為泵浦源具有22dB的小信號(hào)增益的EDFA[[]陳璐. 鉺/鐿共摻光纖放大器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化. [學(xué)位論文]碩士,2009]。九十年代中期，幾十路信道傳輸上千公里無(wú)中繼的試驗(yàn)也相繼取得突破；另外，為了擴(kuò)展EDFA的增益帶寬，還提出了長(zhǎng)波段EDFA的方案，該方案采用的仍是傳統(tǒng)的摻鉺光纖，它的工作波長(zhǎng)在L波段（1570~1610nm）。2 概述 EDFA的基本結(jié)構(gòu)及泵浦方式摻鉺光纖輸入光信號(hào)光耦合器光隔離器光隔離器光濾波器輸出光信號(hào)泵浦光源圖21 EDFA結(jié)構(gòu)示意圖EFDA 結(jié)構(gòu)如圖21所示。耦合器可以將信號(hào)光和泵浦光一同耦合進(jìn)入摻鉺光纖之中，在泵浦光的誘導(dǎo)之下，激勵(lì)鉺離子產(chǎn)生受激輻射放大來(lái)使得信號(hào)光被放大。(2)反向泵浦摻鉺光纖輸入信號(hào)光光隔離器光隔離器光耦合器光濾波器圖23 反向泵浦方式EDFA結(jié)構(gòu)泵浦光源輸出信號(hào)光反向泵浦方式是信號(hào)光和泵浦光源分別從摻鉺光纖的兩端注入，圖23為反向泵浦方式。圖25 噪聲系數(shù)與輸出功率的曲線從圖25可看出，在一定的條件下，噪聲系數(shù)隨著EDFA的輸出功率的增大而增大，其中反向泵浦的噪聲系數(shù)（NF）最大，同向泵浦居中，雙向泵浦最小。15201570nm10ms980nm1480nm圖26 鉺離子的能級(jí)圖鉺離子的3個(gè)能帶為、
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