寬帶光纖拉曼放大器泵浦配置的研究.pdf

1、當(dāng)前密集波分復(fù)用技術(shù)(DWDM)己成為提高光纖通信系統(tǒng)傳輸容量最有效的技術(shù)，摻鉺光纖放大器(EDFA)由于其增益帶寬等方面限制已難以滿足DWDM需要，而以傳輸光纖為增益介質(zhì)的光纖拉曼放大器(FRA)由于具有可實現(xiàn)超寬帶放大、增益波段由泵浦波長決定、能夠進行分布式放大、噪聲性能好等優(yōu)點得到廣泛關(guān)注，日益成為研究熱點。 由于單波長泵浦FRA的增益曲線很不平坦，為獲得更寬和更平坦的增益譜，一般采用多波長泵浦，并且需要優(yōu)化設(shè)計FKA的泵

2、浦配置。本文對寬帶光纖拉曼放大器的泵浦配置做了研究。首先，基于經(jīng)典的Runge-Kutta算法反復(fù)迭代求解FRA的功率耦合方程，求解過程中綜合考慮了信號衰減、信號光、泵浦光以及各種噪聲之間的各種相互作用，相比于其它求解方法，該方法求解精度更高，并且取得了較快的收斂速度。 其次，應(yīng)用粒子群優(yōu)化算法(PSO)優(yōu)化反向多波長泵浦FRA的泵浦波長和泵浦功率，在改進優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上，僅僅應(yīng)用6個泵浦波，得到的增益帶寬達100nm，最大增益

3、波動小于0.6dB的拉曼平坦增益譜。與國內(nèi)應(yīng)用其它優(yōu)化算法得到的結(jié)果相比，無論增益譜寬度還是增益平坦度都處于較優(yōu)狀態(tài)。 最后，研究了增益譜寬超過100nm的超寬帶FRA的優(yōu)化設(shè)計。一開始討論了在寬帶FRA優(yōu)化設(shè)計中影響其增益平坦度的幾個重要參數(shù)，分析表明，寬帶FRA的增益帶寬、增益大小以及增益平坦度三者存在制約關(guān)系，設(shè)計中需要合理平衡三者關(guān)系：接下來討論了拉曼放大器的噪聲特性以及抑制方法；最終優(yōu)化仿真中，應(yīng)用12個泵浦波，優(yōu)化設(shè)