摻鉺光纖放大器調制不穩(wěn)定性的色散處理.pdf

1、摻鉺光纖放大器(erbium-doped fiber amplifier，EDFA)在光纖通信系統(tǒng)中的應用使得光網絡的傳輸距離和速率都得到了提高，光信號不再需要轉換成電信號進行放大，節(jié)約了傳統(tǒng)光/電/光轉換的費用，而且便于系統(tǒng)的運行和維護。EDFA具有輸出功率大、增益高、噪聲指數(shù)低、工作頻帶寬、放大特性與系統(tǒng)比特率、數(shù)據格式無關等特點，在密集波分復用(DWDM)系統(tǒng)和光纖有線電視（CATV）系統(tǒng)中有著廣泛的應用。
　　由于EDFA

2、存在增益，相比于傳輸光纖它有較小的調制不穩(wěn)定性閾值，使其很容易受到調制不穩(wěn)定性的影響。調制不穩(wěn)定性會影響用光放大器對光纖損耗進行周期性補償?shù)墓馔ㄐ畔到y(tǒng)的性能。若光放大器產生了噪聲，則調制不穩(wěn)定性能使系統(tǒng)性能顯著劣化，這種不穩(wěn)定性表現(xiàn)為將連續(xù)或準連續(xù)的信號輻射分裂成一列超短脈沖。分布光纖放大器的增益分布在低摻雜石英光纖的較長的長度上，所以非線性效應和色散效應對分布光纖放大器起重要作用。為了減小色散對EDFA調制不穩(wěn)定性的不良影響，提高ED

3、FA信噪比(SNR)，本文圍繞以色散緩變的EDF和色散位移的EDF為基礎的新型EDFA進行研究。具體內容如下:
　　1.闡述EDFA基本理論、關鍵技術以及研究發(fā)展方向，并利用均勻展寬的二能級模型對摻鉺光纖的傳輸方程進行了推倒和分析。為研究摻雜鉺離子的光纖放大器中光脈沖提供了理論基礎。
　　2.用微擾法分析摻鉺光纖的非線性薛定諤方程，研究色散緩變EDFA的調制不穩(wěn)定性，分析其調制不穩(wěn)定性積分增益譜與輸入信號功率、放大器增益、放

4、大器長度、光纖縱向色散變化參量的關系。通過分析調制不穩(wěn)定增益產生長度，表明合理的選擇放大器的長度可以消除調制不穩(wěn)定性增益的產生。
　　3.研究不考慮二階群速度色散(GVD)，只考慮三階GVD情況的色散位移EDFA，用MATLAB軟件作圖分析色散位移EDFA的調制不穩(wěn)定性較普通EDFA相比調制不穩(wěn)定性閾值以及積分增益譜的帶寬和峰值有什么變化，是否有利于提高EDFA的信噪比和穩(wěn)定性。
　　4.對兩種新型EDFA（色散緩變EDFA