摻鉺光纖放大器的研究.pdf

1、摻鉺光纖放大器(EDFA)具有噪聲低、增益高、帶寬大、泵浦效率高和工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點,廣泛地應(yīng)用于各種光通信系統(tǒng)特點是波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)中.但隨著WDM系統(tǒng)傳輸信道的不斷增加和傳輸碼速的不斷提高,當EDFA在WDM系統(tǒng)中用作級聯(lián)放大時,EDFA增益譜的不平坦會逐漸累積放大,嚴重影響系統(tǒng)性能,因此要求WDM系統(tǒng)中的EDFA具有恒定的增益、很寬的動態(tài)范圍、平坦的動態(tài)增益譜.該文詳細研究了摻鉺光纖放大器的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)工作特性.從摻鉺光纖放大

2、器的速率方程理論模型出發(fā)、根據(jù)光功率傳輸方程,對WDM多信道傳輸時EDFA的動態(tài)特性進行了模擬分析,研究了以某一路信道進行反饋從而實現(xiàn)增益鎖定的方案.該文第一章簡要地回顧了光纖通信的發(fā)展概況,介紹了EDFA的基本結(jié)構(gòu)、主要應(yīng)用以及寬帶光纖放大器的技術(shù)進展、增益平坦EDFA與EDFA的增益鎖定.第二章介紹了EDFA的理論模型,并對它的增益特性進行了分析.第三章中,以速率方程為基礎(chǔ),根據(jù)動態(tài)光功率傳輸方程,對EDFA的瞬態(tài)兒應(yīng)及多信道傳輸時

3、EDFA動態(tài)特性進行了模擬分析.比較了調(diào)節(jié)泵浦功率法與全光反饋兩種基本的增益鎖定方法.模擬計算結(jié)果表明,當EDFA的輸入功率不超過形成激光振蕩所容許的最大輸入功率時,以某一路信道信號光進行反饋可以實現(xiàn)增益的穩(wěn)定鎖定;增益鎖定作用的時間響應(yīng)相當快,達到穩(wěn)態(tài)增益鎖定值的時間小于5ms;當上下信道或信道功率變化時,增益鎖定仍然十分有效.第四章中,設(shè)計了可用以模擬放大器性能的可視化分析軟件,分別模擬了EDFA的單信道穩(wěn)態(tài)傳輸、多信道穩(wěn)態(tài)傳輸、多