文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
具有DGSA功能和AGC功能的光纤拉曼放大器的研究与设计
姓名:孙大印
申请学位级别:硕士
专业:光通信与移动通信
指导教师:童治
20080601
中文摘要摘要:光纤拉曼放大器因其具有全波段放大能力,较小的非线性失真,低噪声系数,比传统的更高的饱和输出功率和在线放大等优点,是超长距离,超大容量,密集波分复用系统的关键器件之一。其相关技术是发展我国具有自主知识产权的未来智能化光网络非常具有潜力的技术之一。对于实用的光纤拉曼放大器,会遇到一些突发的外界因素。如信道损耗增大,信道重置或上/下话路以及系统故障等,这些因素都有可能导致增益谱的倾斜和波还要求具有自动增益钳制δ堋1疚囊允迪忠恢志哂幸陨狭街止δ艿目泶点,对光纤拉曼放大器进行了研究。本文主要工作成果如下:对光纤拉曼放大器的工作原理、特性及泵浦方式进行了研究。讨论了各种泵浦方式的优缺点。利用平均功率分析算法对拉曼功率耦合方程进行了数值求解。对具有功能和δ艿母髦掷鲆婵刂扑惴ń辛吮冉希⒀≡窳其中一种合理的控制算法。然后用语言,结合平均功率分析算法编程验证所选算法对本文设计的拉曼放大器的适用性。包括对不同的增益光纤类型、目标增益谱为增益水平和增益倾斜、初始增益谱为平坦和任意形状等各种条件下的调节情况进行了编程验证。发现各种条件下的调节过程均可以在迭代之内调节完成,当使用高速砥魇钡鹘谑奔湟话悴怀齣。对原有驱动电路存在的问题进行了讨论并提出了改进方案,讨论了拉曼放大器控制电路的设计及需要注意的问题。在对放大器系统进行功能分析的基础上,决定控制电路采用核心板加底板的方式实现,并给出了疍和疉电路以及各种接口电路的具体实现。关键词:光纤拉曼放大器:波分复用;动态增益谱调节;自动增益钳制;控制电分类号:拈塞窑道盘堂亟±堂位鹑塞揸壁动。为提高网络整体性能,不仅需要光放大器具有动态增益谱调节功能,布式光纤拉曼放大器为出发点,以控制算法的选择与验证和控制电路的设计为重路虫
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索引立窑适左堂亟±建监塞到吐动态增益谱调节自动增益钳制波分复用受激拉曼散射相对强度噪声光信噪比掺铒光纤放大器密集波分复用光纤拉曼放大器交叉相位调制四波混频色散位移光纤色散补偿光纤时分复用、继骞夥糯笃分布式拉曼放人器单模光纤偏振依赖增益般瑞利散射放大的自发辐射//
导师签名:涣学位论文作者签名:鞠,出呷签字日期:加弼年参月学位论文版权使用授权书签字日期:侥阥月\授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
⋯一魏。了⋯飙棚年锄独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
致谢本论文的工作是在我的导师童治副教授的悉心指导下完成的,童治老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来童治老师对我的关心和指导。童治老师悉心指导我完成了实验室的科研工作,在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助,是我的良师益友,在此向童治老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间,张继来、马中秀等同学对我论文中控制电路的设计给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。
引言髀光纤拉曼放大器的研究背景由于新技术革命的推动,经济全球化和社会信息化趋势日益明显。在全球信息化浪潮的冲击下,人类对通信的容量、业务的种类和通信的质量提出越来越高的要求。随着网络化时代的到来,全球信息量呈指数级的增长,通信业务将转向以高速口数据和多媒体为代表的宽带业务。宽带需求对通信特别是骨干通信提出了很高的要求,表现为信息容量大、通信距离长、通信质量高、系统可靠性好,另外网络拥有者和运营者要求网络投资成本小、运营维护成本低、系统寿命长、维护升级方便等,这些要求给骨干传输系统提出了很大的挑战。光纤通信以其巨大的带宽资源和良好的通信质量成为骨干传输的必然选择。而波分复用技术通过在光纤中增加并行传输波长的数量来提高系统容量,成为光纤传输网络增容的主要技术手段,也是目前最为成熟的技术。另外,光放大器的出现