文档介绍：浙江大学
博士学位论文
宽带分布光纤拉曼放大器的设计及特性分析
姓名:金尚忠
申请学位级别:博士
专业:物理电子学
指导教师:周文;张在宣
20050401
摘要论文第四章根据模拟设计结果建立了砜缇嗟腟波段分布式光纤拉曼放分布式光纤拉曼放大器利用传输光纤本身作为增益介质来放大光信号。通过选择合适的抽运波长和抽运功率,可以实现宽的增益带宽和高增益平坦度的光纤拉曼放大器。具有低的噪声系数,高的光信噪比,极大地延长传输距离,降低系统成本,在中发挥巨大的作用。本论文结合浙江省科技厅重大科技项目《分布式光纤拉曼放大器的研制》来进行研究。包括对和庀说睦曼增益光谱的测量研究、ǘ蔚姆植际焦庀死糯笃餍碌纳杓坪褪迪帧⑿阅和噪声的测试和分析。提出了降低噪声、提高性能的措施。论文第一章介绍了光纤拉曼放大器的基本原理,系统、全面地回顾了光纤拉曼放大器发展的历史和现状,并确定了本论文的选题及研究重点。论文第二章对光纤拉曼放大器增益光谱的测量进行研究,提出了放大器的关键因数一一光纤拉曼增益系数测量的新方法。利用较大功率抽运的自发拉曼放大散射光信号与较小功率作用下的自发拉曼散射光信号的相除提取获得光纤的拉曼增益系数,与小信号增益法相比,具有快速稳定的特点,得到的拉曼增益谱与的结果相符合。并可方便地得出增益与抽运功率的关系。论文第三章为达到宽带平坦增益的要求,从光在光纤中与光纤介质的相互作用方程出发,编制了优化设计软件。在龙库算法的基础上,用逐步逼进法设计达到一定增益平坦度和带宽要求的ǘ卫糯笃鹘峁梗⑷范斯赜诔樵朔较颉⒉长和功率的试验方案。大器实验装置,在几百的小功率激光抽运时,其实际增益带宽特性与模拟设计结果相符合;对较大功率抽运时,分析了抽运源激光带宽对放大器增益带宽的影响,并利用几何补偿法对增益带宽进行微调,建立的ǘ蔚姆植际焦庀死糯笃达到了省科技厅重大科技项目的增益带宽指标要求。本章还对拉曼放大器的传输特性进行了详细的测试和分析,分析了抽运光与抽运光、抽运光与信号光、信号光与信号光之间的相互作用,这要对多信道信号传输产生串扰。浙江大学博士学位论文
论文第五章对三波长úǔ抽运,首次提出了一种新颖的拉曼放大器设计方法一一动态提取设计法。对一定增益、宽带平坦要求的光纤拉曼放大器,可快速地确定三波长的功率。这种方法也可推广到其他多波长抽运的拉曼放大器设计中去,能够获得快速简捷的设计结果。论文第六章对噪声进行了系统的分析,特别是对肷β实牟投岳放大器系统的影响进行了测试、分析和讨论。测试了放大器的噪声指数和光信噪比,分析了光纤中信号、抽运方式对的影响。从提高系统的光信噪比要求出发,得出了双向抽运方式为首选抽运方案。并分析了光纤接合、隔离器对放大器的影响,提出了改进意见。本章最后分析了抽运源相对强度噪声⒐庀说乃鹄⑸銬对系统性能的影响,为放大器性能的提高提供指导意第七章对论文的工作进行简要的总结,列出了论文的重点及创新点,并讨论了未来光纤拉曼放大器的研究方向。关键词:光纤拉曼放大器,动态提取设计,拉曼增益,增益平坦,肷肷指数见。浙江大学博士学位论文Ⅱ
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扩展到从岬~岬这样宽广的范围口】【俊F浯危诖车某ね竟庀舜湎低持校第一章绪论来越宽,通信波段正在由一姗騆带和二十世纪末,光纤通信以超乎常人想象的速度发展。首先,光纤的传输带宽越来越宽,目前/南低骋丫胧涤媒锥巍緇】薄M钡玫嚼玫牟ǔし段б苍扩展。而在将来,随着大容量密集波分复用技术的发展,为进一步挖掘和利用光纤的巨大带宽开辟了一块全新的天地,通信波段可望为保证信号的质量需要在每隔一定的距离就增加一个再生中继器,它的基本功能是进行光/电/光转换,光信号在转变为电信号时进行琑,蚷:再生、整形和定时恚砉蟮牡缧藕旁俦蛔;怀晒庑藕挪⑹蛊沿线路继续传输。显然,这种方式十分烦琐,并且电子设备复杂度很高,随着传输距离的增加,传统的光/电/光中继方式成本的迅速增加,可靠性也不好。随着光网络的发展,特别是系统和超长传输的出现,传统的中继方法的局限性变得日益突出。面对这种局限性,人们一直在努力寻找一种能直接对光信号进行放大的中继方式。这种方式能极大的延长传输距离、降低系统成本、并且对信号的格式和速率具有高度的透明性,使得整个系统更加简单、灵活、高效、低廉。因此研制光放大器就显得至关重要。光放大器的研究最早可追溯到年激光器的发明,但是光放大器真正实用化的研究却是在年以后。这期间随着半导