光纖參量放大器參數(shù)優(yōu)化及串?dāng)_特性研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)的如摻鉺光纖放大(EDFA)等光放大方式，光纖參量放大(FOPA)采用了一種新型的通信光放大原理。它基于四波混頻(FWM)這一非線性光學(xué)效應(yīng)，具有大工作帶寬、高增益、低噪聲系數(shù)等顯著優(yōu)勢。光纖參量放大也被看作是即將應(yīng)用于密集波分復(fù)用系統(tǒng)(DWDM)以及全光通信網(wǎng)絡(luò)最有潛力的光通信中繼技術(shù)之一。鑒于這些優(yōu)勢，光纖參量放大技術(shù)正在變成國內(nèi)外科研機構(gòu)重點探索的領(lǐng)域。放大器的增益帶寬、峰值和串?dāng)_等特性是其重要的性能評價指標。所以，本論

2、文基于光纖參量放大數(shù)值仿真模型，結(jié)合遺傳算法對光纖參量放大系統(tǒng)的部分變量進行優(yōu)化組合，然后利用仿真軟件對FOPA系統(tǒng)中閑頻光的影響做了仿真和研究。本文將從如下三個方向進行論述:
　　首先對參量放大基本理論原理進行深入細致的分析，同時也對光通信系統(tǒng)中的四波混頻和其他一些常見的非線性光學(xué)效應(yīng)進行介紹。明確了參量過程中光波間相互作用過程和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系，分析了忽略泵浦損耗的小信號光纖參量放大放大模型，同時利用Runge-Kutta方法對計

3、算泵浦損耗下的參量系統(tǒng)進行了建模分析。
　　在考慮泵浦損耗雙泵浦光纖參量放大系統(tǒng)中，利用數(shù)值仿真模型分析非線性光纖長度、兩個泵浦強光的能量值以及它們各自波長對光纖參量放大系統(tǒng)的影響。其中考慮到的影響參數(shù)主要包括增益譜的帶寬，平坦性和峰值。根據(jù)分析結(jié)果，選取了非線性光纖長度，兩泵浦光波長作為變量，結(jié)合遺傳算法，能很方便的找到這些變量的最佳組合，使放大器的參數(shù)達到最優(yōu)化。
　　最后，在分析光放大器噪聲計算普適公式后，重點介紹了參