光纖放大器抽運(yùn)模塊LD驅(qū)動(dòng)電流源設(shè)計(jì)

對(duì)雙向抽運(yùn)拉曼光纖放大器(rfa)的噪聲特性、增益飽和及抽運(yùn)功率轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明,雙向抽運(yùn)拉曼光纖放大器的噪聲特性介于前向抽運(yùn)與后向抽運(yùn)之間,但主要取決于前向抽運(yùn)方式所導(dǎo)致的噪聲特性;雙向抽運(yùn)方式的飽和功率低于單向抽運(yùn)方式的飽和功率,同前向抽運(yùn)與后向抽運(yùn)提供的增益比例有關(guān);雙向抽運(yùn)方式的抽運(yùn)功率轉(zhuǎn)換效率同信號(hào)光功率及前、后向抽運(yùn)提供的增益有關(guān),當(dāng)信號(hào)光功率較低時(shí),增加前向抽運(yùn)的比例可取得較高的抽運(yùn)功率轉(zhuǎn)換效率,而信號(hào)光功率較高時(shí),增加后向抽運(yùn)的比例可取得較高的抽運(yùn)功率轉(zhuǎn)換效率。研究一種配置(情況3)的雙向抽運(yùn)拉曼光纖放大器,可以完全補(bǔ)償100km傳輸線路的損耗(包括無(wú)源器件的損耗),最低光信噪比為30.21db。

根據(jù)不同的泵浦方式,對(duì)多模光纖放大器運(yùn)用多模速率方程組,采用四階龍格-庫(kù)塔法數(shù)值計(jì)算和分析了在不同泵浦方式下的泵浦效率和信號(hào)光在光纖放大器中的傳輸、放大行為,并研究了在光纖放大器光纖長(zhǎng)度有微小變化(mm量級(jí))的情況下,輸出光的光束質(zhì)量與光纖長(zhǎng)度的關(guān)系。結(jié)果表明:輸出信號(hào)光的光束質(zhì)量因子隨光纖長(zhǎng)度微小變化而呈準(zhǔn)周期變化,周期與信號(hào)光耦合入光纖放大器的本征模式間的傳播常數(shù)差有關(guān)。

在考慮了增益介質(zhì)的色散、非線性效應(yīng)、增益以及損耗后,推導(dǎo)出超短光脈沖在分布式光纖放大器中的基本傳輸方程,采用分步傅里葉變換法數(shù)值模擬了皮秒光脈沖的放大傳輸狀態(tài),重點(diǎn)分析了群速度色散和三階色散對(duì)光脈沖特性的影響。

為了提高多模光纖放大器輸出光束質(zhì)量,基于多模纖芯中各個(gè)模式的傳輸和放大機(jī)理,提出了一種新的模式控制方法——增益-損耗控制,通過(guò)變化纖芯中摻雜的濃度、形狀和材料,實(shí)現(xiàn)對(duì)高階模式的抑制。根據(jù)多模纖芯雙包層摻鐿光纖放大器模型,對(duì)基于增益-損耗控制的選模特性進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)例分析,得到了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。結(jié)果表明,該方法可以有效抑制放大器中的高階模,輸出基模功率百分比可達(dá)90%以上。

研究了百皮秒脈沖在摻鐿雙包層光纖放大器(yddcfa)中的放大特性及非線性效應(yīng)。在1053nm波段,分別對(duì)重復(fù)頻率為70mhz的準(zhǔn)連續(xù)百皮秒信號(hào)和1hz的單脈沖百皮秒信號(hào)進(jìn)行了放大。準(zhǔn)連續(xù)脈沖輸入信號(hào)平均功率為55mw,譜寬為0.016nm,飽和增益為7.02db,使用法布里-珀羅(f-p)干涉儀測(cè)量自相位調(diào)制(spm)效應(yīng)引起的信號(hào)光譜展寬為0.01nm。單脈沖輸入信號(hào)峰值功率為8.1w,在輸出峰值功率為6950w、增益為29.3db時(shí)發(fā)生受激拉曼散射(srs)效應(yīng),利用光纖布拉格光柵拉伸掃描的方法,觀察到spm和srs效應(yīng)引起的光譜變化,利用單模光纖的色散作用分離信號(hào)脈沖和斯托克斯脈沖,對(duì)srs現(xiàn)象進(jìn)行了判斷,解決了單脈沖光譜不易觀察的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,srs效應(yīng)是制約百皮秒脈沖放大的主要因素。

通過(guò)合理分析提出了便于計(jì)算多波長(zhǎng)雙向抽運(yùn)光纖拉曼放大器信號(hào)及噪聲功率的實(shí)用數(shù)值模型,給出求解信號(hào)和噪聲功率的快速算法。在定義抽運(yùn)方向度為前向抽運(yùn)功率與總抽運(yùn)功率值的比值后,通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)信道平均放大自發(fā)輻射噪聲功率隨著抽運(yùn)方向度的提高而單調(diào)遞減;而信道平均雙重瑞利散射噪聲功率相對(duì)抽運(yùn)方向度的變化曲線始終成u字形。不同的增益下存在對(duì)應(yīng)的最優(yōu)抽運(yùn)方向度,在此抽運(yùn)方向度下放大器總噪聲最低。進(jìn)而考慮在信號(hào)非線性失真的條件下提出了抽運(yùn)方向度優(yōu)化的衡量指標(biāo)。優(yōu)化后的多波長(zhǎng)雙向抽運(yùn)方式不僅能保證對(duì)所有信道的平坦放大,而且其綜合性能明顯高于后向抽運(yùn)方式。

光纖通信放大器

光纖放大器MF-06R規(guī)格書(shū)

基恩士FS-N光纖放大器說(shuō)明書(shū)

利用光子轉(zhuǎn)換理論的受激喇曼散射(srs)耦合方程,結(jié)合雙向多波長(zhǎng)泵浦和光纖級(jí)聯(lián)兩種方法,提出了一種新型的具有平坦增益的寬帶光纖喇曼放大器(fra)。采用數(shù)值解法對(duì)100信道的波分復(fù)用(wdm)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,得到了寬帶增益平坦的功率輸出,為光纖喇曼放大器(fra)增益平坦化提供了一種新的實(shí)現(xiàn)方法。

對(duì)寬帶碲基摻鉺光纖放大器(edtfa)上能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比進(jìn)行了理論研究,得到了碲基摻鉺光纖放大器上能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比隨著光纖激活長(zhǎng)度、信號(hào)輸入功率、泵浦功率和纖芯摻雜濃度的演變關(guān)系,分析了上能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比分布與edtfa信號(hào)增益間的關(guān)系。研究表明,碲基摻鉺光纖內(nèi)的上能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比分布決定了edtfa的信號(hào)增益。

利用打靶法對(duì)單波長(zhǎng)雙向抽運(yùn)拉曼光纖放大器的開(kāi)關(guān)增益問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值仿真研究,結(jié)果表明,在小信號(hào)的情況下,只要抽運(yùn)光的總功率不變,信號(hào)光的開(kāi)關(guān)增益幾乎與正反向抽運(yùn)光功率的分配比例無(wú)關(guān),此結(jié)果和小信號(hào)情況下的解析解結(jié)論一致。當(dāng)信號(hào)光功率增大到對(duì)抽運(yùn)光的消耗不能忽略時(shí),其開(kāi)關(guān)增益隨著正向抽運(yùn)光功率百分比的增大而略有增大。另外,也給出了幾種不同輸入信號(hào)入纖光功率、不同正反向抽運(yùn)光功率分配情況下的信號(hào)光、正反向抽運(yùn)光和總光功率沿光纖長(zhǎng)度的分布。

摻鉺光纖放大器在現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 作者:厥類 摘要 光纖通信，就是利用光纖來(lái)傳輸攜帶信息的光波以達(dá)到通信的目的。光纖通信具有通 信容量大、傳輸速率高、使用壽命長(zhǎng),等諸多特點(diǎn)。因而得到了普遍的應(yīng)運(yùn)，其中光放 大器是光纖系統(tǒng)中的重要組成部分。光纖放大器（opticalfiberampler，簡(jiǎn)寫(xiě)ofa）是指運(yùn) 用于光纖通信線路中，實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的一種新型全光放大器。 本論文介紹了摻鉺光纖放大器的相關(guān)理論。首先對(duì)摻鉺光纖放大器的歷史進(jìn)行大致的簡(jiǎn) 介，以及對(duì)光放大器的種類和摻鉺光纖放大器工作原理進(jìn)行了介紹。重點(diǎn)關(guān)注了摻鉺光纖放 大器在現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)運(yùn)。 關(guān)鍵字：光纖光纖通信摻鉺光纖放大器應(yīng)運(yùn) abstract opticalfibercommunication,istheuseofopticalfibertotransmitlightwa

運(yùn)用模式耦合理論和穩(wěn)態(tài)速率方程組,對(duì)含有抑制高階模輸出的光纖濾波器的多模光纖放大器的光束質(zhì)量進(jìn)行了分析.分析結(jié)果表明:對(duì)于含有光纖濾波器的多模光纖放大器,總的說(shuō)來(lái),其光束m2因子明顯低于不含有濾波器時(shí)的情況,這表明了前者輸出的光束質(zhì)量更好.結(jié)果說(shuō)明了,在多模光纖放大器系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)光纖濾波器可以有效地改進(jìn)光束質(zhì)量.

首先介紹了led驅(qū)動(dòng)器芯片的關(guān)鍵性能參數(shù),并在此基礎(chǔ)上闡述了16位恒定電流源led驅(qū)動(dòng)器的工作原理,設(shè)計(jì)了一種通過(guò)調(diào)節(jié)外接電阻能穩(wěn)定輸出10ma～50ma電流的驅(qū)動(dòng)器。

針對(duì)高功率多模光纖放大器中稀土離子摻雜分布和形狀對(duì)系統(tǒng)輸出特性的影響,本文進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬和理論分析。根據(jù)多模摻雜光纖速率方程考慮了種子光端面激勵(lì)特性,并對(duì)纖芯模式耦合系數(shù)矩陣進(jìn)行了修正,建立了多模光纖放大器理論模型。通過(guò)對(duì)功率傳輸方程組的求解,數(shù)值模擬了不同激勵(lì)條件下6種均勻和拋物線形摻雜的雙包層摻y(tǒng)b3+光纖接入放大器的輸出特性。計(jì)算結(jié)果證明:不同激勵(lì)條件下,摻雜離子分布對(duì)輸出特性的影響存在差異;通過(guò)設(shè)計(jì)光纖內(nèi)摻雜離子分布規(guī)律和形狀能有效抑制放大器中的高階模式,提高輸出光的光束質(zhì)量。

光纖通信中的光放大器

介紹光纖放大器的類型、放大器的應(yīng)用方式、中繼段增長(zhǎng)的計(jì)算方法以及光纖放大器在工程應(yīng)用中的注意事項(xiàng).

運(yùn)用工程化摻鉺光纖放大器模擬理論方法，基于國(guó)產(chǎn)１４８０ｎｍｌｄ泵源和國(guó)產(chǎn)ｅｒ＾３＋／ａｌ＾３＋共摻雜光纖，從理論和實(shí)驗(yàn)上分析比較了新型兩段級(jí)聯(lián)泵浦與普通單段雙泵兩種結(jié)構(gòu)ｅｄｆａ的增益、功率和限幅特性。兩段級(jí)聯(lián)ｅｄｆａ比單段ｅｄｆａ的增益、３ｄｂ飽和輸出功率和動(dòng)態(tài)范圍分別提高了５ｄｂ、１ｄｂ和１２ｄｂ，泵浦光轉(zhuǎn)換效率改善了２０％。

線偏振窄線寬光纖放大器在非線性頻率變換和光束合成等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前,非線偏振窄線寬光纖放大器的輸出功率已經(jīng)突破4kw。相對(duì)于非保偏光纖,保偏光纖中的非線性效應(yīng)更強(qiáng),且模式不穩(wěn)定(tmi)閾值更低。因此,基于保偏光纖實(shí)現(xiàn)高功率全光纖線偏振激光輸出更具挑戰(zhàn)性。目前,國(guó)際上公開(kāi)報(bào)道的全光纖線偏振窄線寬放大器的輸出功率大多為1.5kw左右。2015年11月,國(guó)防科技大學(xué)利用三級(jí)級(jí)聯(lián)相位調(diào)制方案,實(shí)現(xiàn)了1.89kw的線偏振窄線寬激光輸出,但是由于tmi的存在,輸出功率的進(jìn)一步提升受到限制。

本文介紹了摻鐠光纖放大器的實(shí)用化對(duì)catv網(wǎng)絡(luò)改造的意義,使用pdfa與使用edfa性價(jià)比的比較,以及使用pdfa的catv網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式。

在變步長(zhǎng)的龍格庫(kù)塔法的基礎(chǔ)上,提出利用打靶法,通過(guò)先猜測(cè)再修正的逐漸逼近的方法來(lái)確定計(jì)算初始值,進(jìn)而求解雙向泵浦喇曼放大器的功率耦合方程。并利用此算法對(duì)三泵浦波長(zhǎng)的喇曼放大器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇泵浦波長(zhǎng)分別為1427nm、1445nm和1466nm時(shí)進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了1db帶寬35nm左右的較好的增益平坦度。