雙包層鉺鐿共摻光纖放大器的增益平坦特性研究.pdf

1、光纖放大器是現(xiàn)代光通信中必不可少的重要組成部分。隨著DWDM、CATV、FTTH和FSO等技術(shù)的產(chǎn)生以及高速率、大容量、長(zhǎng)距離光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展，光纖通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)光纖放大器的性能指標(biāo)，功能和成本等方面提出了更高的要求。鉺鐿共摻雙包層光纖放大器具有很高的輸出功率，使光纖放大器的單位功率成本大大降低，目前已成為通信用1550nm波段高功率光纖放大器的首選方案，成為了國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　 本文根據(jù)鉺鐿共摻系統(tǒng)的理論模型，基于速

2、率方程和信號(hào)光、泵浦光以及ASE±光的功率傳輸方程，采用正向泵浦方式，對(duì)上述方程運(yùn)用四階龍格庫(kù)塔迭代法進(jìn)行了數(shù)值求解，通過(guò)仿真對(duì)雙包層鉺鐿共摻光纖放大器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化，提高了增益，降低了噪聲系數(shù)。
　　 在DWDM系統(tǒng)中，不僅要求雙包層EYDFA具有較高的增益，而且還需要平坦的增益譜。長(zhǎng)周期光纖光柵(LPFG)是一個(gè)傳輸型的帶阻濾波器，通過(guò)把一個(gè)或幾個(gè)不同諧振波長(zhǎng)和透射率的LPFG級(jí)聯(lián)，得到一個(gè)與雙包層EYDFA的增益譜倒像的

3、損耗特性，可使EYDFA增益譜中的高增益部分有較大的損耗，從而使EYDFA的增益譜平坦。本文運(yùn)用LPFG的耦合模式理論，對(duì)LPFG的模式耦合方程進(jìn)行數(shù)值模擬得到了它的透射譜。然后根據(jù)雙包層EYDFA的增益譜設(shè)計(jì)了的三個(gè)不同諧振波長(zhǎng)和透射率的LPFG，通過(guò)這級(jí)聯(lián)的三個(gè)LPFG得到了一個(gè)與雙包層EYDFA的增益譜大致倒像的損耗特性，濾除了雙包層EYDFA增益譜中的高增益部分，使EYDFA的增益譜在1533～1560nm范圍內(nèi)獲得了小于0.2