光纖通信技術(shù)第六章-wenkub.com
2024-12-29 13:49 本頁面
【正文】 高功率雙包層拉曼光纖激光器是最佳的泵浦源。?峰值增益頻移：～峰值增益頻移：～ ?反向泵浦為主，也可同向泵浦反向泵浦為主，也可同向泵浦?支撐技術(shù)支撐技術(shù) : 14??nm 的大功率泵的大功率泵浦激光器，目前以取得實用化浦激光器，目前以取得實用化光纖拉曼放大器原理簡介光纖拉曼放大器原理簡介 (2)Properties of Raman Scattering in Fibers特性：特性：? 在所有類型光纖中都會發(fā)生在所有類型光纖中都會發(fā)生? 峰值增益頻移峰值增益頻移 ~13 THz (60100nm)? 增益具有偏振依賴性，當(dāng)泵浦光與信號光偏振方向平行時增益具有偏振依賴性，當(dāng)泵浦光與信號光偏振方向平行時 增益最大，垂直時增益最小為零增益最大，垂直時增益最小為零? 增益譜很寬增益譜很寬 (125nm)但并不平坦但并不平坦?FRA以傳輸光纖作為放大介質(zhì)－以傳輸光纖作為放大介質(zhì)－ 分布式放大，分布式放大， 從而實現(xiàn)一從而實現(xiàn)一種種 “無損耗無損耗 ”傳輸（可降低入纖光功率，避免非線性效應(yīng)）傳輸（可降低入纖光功率，避免非線性效應(yīng)）光纖拉曼放大器－光纖拉曼放大器－ 超低噪聲放大原理超低噪聲放大原理脈脈沖沖幅幅度度z集中放大集中放大 Nonlinear EffectsNoise High分布放大分布放大缺點：泵浦功率大缺點：泵浦功率大(W),對光纖損害對光纖損害 .Raman Amplifiers分布放大分布放大分立放大分立放大機(jī)制：拉曼增益與泵浦波長相關(guān)機(jī)制：拉曼增益與泵浦波長相關(guān)方法：多波長泵浦方法：多波長泵浦增益：各個泵浦波長拉曼增益譜增益：各個泵浦波長拉曼增益譜的加權(quán)和（以的加權(quán)和（以 dB為單位）為單位）光纖拉曼放大器光纖拉曼放大器 －－ 寬帶放大原理寬帶放大原理Ultraflat amplifier光纖拉曼放大器的泵浦要求n 高能量輸出。這種基于大。n 特別是高功率二極管泵浦激光器的迅猛發(fā)展，又為 FRA的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。特點：高速、無損n 光信號處理器件。解決方法：采用寬、厚可比擬的有源層設(shè)計；使用方法著手。因此光信豎向的衍射泄漏強(qiáng)于橫向，因而豎向的光增益弱于橫向。行波半導(dǎo)體光放大器n TW － SOA與 FP－ SOA的區(qū)別在于端面的反射率大小， TW － SOA具有極低的端面反射率，通常在 % 以下。?根據(jù)光放大器端面反射率和工作偏置條件，將半導(dǎo)體光放大根據(jù)光放大器端面反射率和工作偏置條件，將半導(dǎo)體光放大器分為：器分為： 法布里－珀羅放大器法布里－珀羅放大器 (FP－－ SOA) 行波放大器行波放大器 (TW －－ SOA)多峰值、帶多峰值、帶寬窄，不適寬窄，不適合通信系統(tǒng)合通信系統(tǒng)應(yīng)用，只可應(yīng)用，只可用于一些信用于一些信號處理。第六章 光放大器 光放大器概述 摻鉺光纖放大器 EDFA 半導(dǎo)體光放大器 SOA 光纖拉曼放大器 FRA 半導(dǎo)體光放大器 SOAR1 R2I半導(dǎo)體光放大器示意圖半導(dǎo)體光放大器示意圖SOA也是一種也是一種重要的光放大重要的光放大器，其結(jié)構(gòu)類器，其結(jié)構(gòu)類似于普通的半似于普通的半導(dǎo)體激光器。方法：多級泵浦方法：多級泵浦221916輸出功率（輸出功率（dBm））1540 1570四、四、 EDFA的大功率化的大功率化 (1)EDFA的大功率化 (2)?=%?=%纖芯纖芯 內(nèi)包層內(nèi)包層 外包層外包層用于制作大功率用于制作大功率 EDFA的雙包層光纖結(jié)構(gòu)圖的雙包層光纖結(jié)構(gòu)圖芯層：芯層： 5?mm內(nèi)包層：內(nèi)包層： 50?mm芯層芯層 (摻鉺摻鉺 )，傳播信號層，傳播信號層 (SM)內(nèi)包層，傳播泵浦光內(nèi)包層，傳播泵浦光 (MM)雙包層光纖是實現(xiàn)雙包層光纖是實現(xiàn) EDFA的的重要技術(shù)，信號光在中心的重要技術(shù)，信號光在中心的纖芯里以單模傳播，而泵浦纖芯里以單模傳播，而泵浦光則在內(nèi)包層中以多模傳光則在內(nèi)包層中以多模傳輸。3. 聲光濾波調(diào)節(jié)：聲光濾波調(diào)節(jié)： 根據(jù)各信道功率，反饋控制放大器輸出端的根據(jù)各信道功率，反饋控制放大器輸出端的多通道聲光帶阻濾波器，調(diào)節(jié)各信道輸出功率使多通道聲光帶阻濾波器，調(diào)節(jié)各信道輸出功率使之均衡，之均衡， 動態(tài)均衡動態(tài)均衡 需要解復(fù)用、光電轉(zhuǎn)換、結(jié)構(gòu)需要解復(fù)用、光電轉(zhuǎn)換、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實用性受限復(fù)雜，實用性受限增益平坦增益平坦 /均衡技術(shù)均衡技術(shù) (2)4. 預(yù)失真技術(shù)預(yù)失真技術(shù)不靈活，傳輸鏈路變換后，輸入功率也要隨之調(diào)整不靈活，傳輸鏈路變換后，輸入功率也要隨之調(diào)整增益平坦增益平坦 /均衡技術(shù)均衡技術(shù) (3)?EDFA對信道的插入、分出或信道無光故障等因素引起對信道的插入、分出或信道無光故障等因素引起的輸入光功率的變化（較低速變化）能產(chǎn)生響應(yīng)的輸入光功率的變化（較低速變化）能產(chǎn)生響應(yīng) 瞬態(tài)瞬態(tài)特性特性?瞬態(tài)特性使得剩余信道獲得過大的增益，并輸出過大瞬態(tài)特性使得剩余信道獲得過大的增益，并輸出過大的功率，而產(chǎn)生非線性，最終導(dǎo)致其傳輸性能的惡化的功率，而產(chǎn)生非線性，最終導(dǎo)致其傳輸性能的惡化 需進(jìn)行自動增益控制需進(jìn)行自動增益控制?對于級聯(lián)對于級聯(lián) EDFA系統(tǒng)，瞬態(tài)響應(yīng)時間可短至幾系統(tǒng)，瞬態(tài)響應(yīng)時間可短至幾 ~幾十幾十
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