基于兩級泵浦機制EDFA增益平坦化的研究.pdf

1、摻鉺光纖放大器憑借著噪聲低、增益高、損耗小等特點在光纖通信中得到廣泛的應(yīng)用，但是隨著DWDM(密集波分復(fù)用)技術(shù)的不斷成熟，光通信朝著更大傳輸容量以及更長傳輸距離的發(fā)展過程中，摻鉺光纖放大器也暴露了一些缺點，由于鉺離子的能級結(jié)構(gòu)的特點，摻鉺光纖放大器在增益帶寬內(nèi)的增益各不相同。EDFA(摻鉺光纖放大器)對于相同功率的信號經(jīng)放大后其輸出功率有偏差，經(jīng)過級聯(lián)放大后偏差不斷積累，從而導(dǎo)致光信號失真，系統(tǒng)誤碼率大大增加。目前大部分采用制作特種光

2、纖以及利用增益平坦濾波器來實現(xiàn)增益平坦。
　　本文對EDFA工作原理及增益特性進行詳細的研究，研究了一種新型的增益平坦技術(shù)。即采用兩級串聯(lián)結(jié)構(gòu)的方式來實現(xiàn)摻鉺光纖放大器的增益平坦化。這種放大器不借助任何外界濾波器，其實現(xiàn)原理是根據(jù)EDFA的增益飽和特性。本文主要工作如下：
　　1.介紹了EDFA的基本結(jié)構(gòu)與工作原理以及鉺離子躍遷過程、行波速率方程、增益特性，并分析了兩級泵浦機制下EDFA的結(jié)構(gòu)與原理；
　　2.根據(jù)放大

3、器行波速率方程，利用數(shù)值化方法在時域下得到數(shù)值解；
　　3.在穩(wěn)態(tài)情況下，利用Matlab軟件實現(xiàn)了對兩級泵浦機制下EDFA的仿真，在兩種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下得到了兩級中上能級粒子數(shù)、信號功率、泵浦功率、增益特性的變化情況，并對此加以分析；
　　4.詳細介紹了遺傳算法的基本原理與流程。通過改進算法，編寫目標函數(shù)，利用Matlab工具箱中的GADS(遺傳算法工具箱)對前后兩級的鉺光纖長度以及泵浦功率進行優(yōu)化，得到最優(yōu)平坦譜，并對此進