基于GLM的多模光纖放大器模式控制

針對高功率多模光纖放大器中稀土離子摻雜分布和形狀對系統輸出特性的影響,本文進行了數學模擬和理論分析。根據多模摻雜光纖速率方程考慮了種子光端面激勵特性,并對纖芯模式耦合系數矩陣進行了修正,建立了多模光纖放大器理論模型。通過對功率傳輸方程組的求解,數值模擬了不同激勵條件下6種均勻和拋物線形摻雜的雙包層摻yb3+光纖接入放大器的輸出特性。計算結果證明:不同激勵條件下,摻雜離子分布對輸出特性的影響存在差異;通過設計光纖內摻雜離子分布規(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量。

學號10043112姓名黃任軍 第1頁共16頁 哈爾濱學院答題紙 課程光纖通信2013－2014學年第1學期 課程代碼40425012專業(yè)班級電氣自動化10-1班 姓名：黃任軍學號：10043112 成績評閱人 檢查項目權重得分 (1)選題意義：文獻分析是否透 徹，選題是否為研究領域的前 沿或熱點話題。 20 (2)學術價值和應用價值：論文 結構是否合理，概念是否準確， 論證是否合乎邏輯；分析問題 是否有一定的深度，解決問題 是否有一定的創(chuàng)新。 40 (3)論文摘要：摘要能否簡要地 闡明研究目的、方法、范圍、 結果及結論。 20 (4)論文格式：論文格式符合 要求。 10 (5)文獻引用：文獻格式是否規(guī) 范，引用是否夠全面。 10 合計100 學號100

在考慮了增益介質的色散、非線性效應、增益以及損耗后,推導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值模擬了皮秒光脈沖的放大傳輸狀態(tài),重點分析了群速度色散和三階色散對光脈沖特性的影響。

首先介紹了多波長泵浦的喇曼光纖放大器(fra)的系統結構,然后詳細分析了泵浦模塊的結構以及設計中考慮的問題,最后討論了泵浦激光器的功率配置問題,以達到設計所要求的開關增益、放大帶寬和增益平坦特性等。

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。在1053nm波段,分別對重復頻率為70mhz的準連續(xù)百皮秒信號和1hz的單脈沖百皮秒信號進行了放大。準連續(xù)脈沖輸入信號平均功率為55mw,譜寬為0.016nm,飽和增益為7.02db,使用法布里-珀羅(f-p)干涉儀測量自相位調制(spm)效應引起的信號光譜展寬為0.01nm。單脈沖輸入信號峰值功率為8.1w,在輸出峰值功率為6950w、增益為29.3db時發(fā)生受激拉曼散射(srs)效應,利用光纖布拉格光柵拉伸掃描的方法,觀察到spm和srs效應引起的光譜變化,利用單模光纖的色散作用分離信號脈沖和斯托克斯脈沖,對srs現象進行了判斷,解決了單脈沖光譜不易觀察的問題。實驗結果表明,srs效應是制約百皮秒脈沖放大的主要因素。

為了從理論上統一射線光學和導波光學關于多模光纖中各模式場傳播過程中時延的論述,試從介質波導理論出發(fā),根據模式的特征根u隨光纖歸一化頻率r的變化關系,在弱波導近似下導出了描述模式場相速vp與群速vg關系的重要結果:vp*vg=(c/n1)2。根據這一結果可以得出結論:對于低階模式,由于相速vp慢,所以群速快;高階模式其相速vp快,所以群速慢。對于給定的光纖,利用射線光學和波導光學進行了帶寬估計,2種理論計算結果的一致性,印證了上述關系的正確性。

對雙向抽運拉曼光纖放大器(rfa)的噪聲特性、增益飽和及抽運功率轉換效率進行了詳細研究。結果表明,雙向抽運拉曼光纖放大器的噪聲特性介于前向抽運與后向抽運之間,但主要取決于前向抽運方式所導致的噪聲特性;雙向抽運方式的飽和功率低于單向抽運方式的飽和功率,同前向抽運與后向抽運提供的增益比例有關;雙向抽運方式的抽運功率轉換效率同信號光功率及前、后向抽運提供的增益有關,當信號光功率較低時,增加前向抽運的比例可取得較高的抽運功率轉換效率,而信號光功率較高時,增加后向抽運的比例可取得較高的抽運功率轉換效率。研究一種配置(情況3)的雙向抽運拉曼光纖放大器,可以完全補償100km傳輸線路的損耗(包括無源器件的損耗),最低光信噪比為30.21db。

利用光子轉換理論的受激喇曼散射(srs)耦合方程,結合雙向多波長泵浦和光纖級聯兩種方法,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)。采用數值解法對100信道的波分復用(wdm)系統進行了仿真,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現方法。

光纖通信放大器

多模光纖 (3)

zemaxusers'knowledgebase-http://www.***.***/kb howtomodelcouplingintoamulti-modefiber http://www.***.***/kb/articles/141/1/how-to-model-coupling-into-a-multi-mode- fiber/page1.html bynam-hyongkim publishedon30january2007 thisarticledemonstratestheuseofthegeometricalimageanalysisfeaturetocompute multimodefibercouplingefficiency.thesamplefilescanbe

多模光纖準直器 主要應用產品特性 光纖實驗室 激光束準直 通信系統 光纖到光纖耦合 低插入損耗 低回波損耗 高穩(wěn)定性和可靠性 封裝尺寸 性能參數 參數指標 工作波長1550/1310/1064/980nm 工作距離（nm）10 最大插入損耗（23℃） typ0.25 max0.35 回波損耗（db)60 封裝尺寸(mm) ф2.8x9(玻璃管封裝) ф3.2x10（鍍金管封裝） 光纖類型50/125，62.5/125，105/125 承受功率(mw)500 工作溫度(℃)-5～75 存儲溫度(℃)-40～85 以上參數不含連接頭，加頭損耗il≤0.3db，rl≧5db

多模光纖 多模光纖 多模光纖容許不同模式的光于一根光纖上傳輸，由于多模光纖的芯徑較大，故可使用較為廉 價的耦合器及接線器，多模光纖的纖芯直徑為50μm至100μm。 目錄 分類 對比 多模光纖產品選用指南 多模光纖的應用潛力 1.九十年代所占市場 2.七十年代崛起后 3.特點 4.“62.5”的興衰和“50”的崛起 5.“62.5”優(yōu)勢 6.后續(xù)發(fā)展 7.802.3出臺的影響 8.“新一代多模光纖” 1.新一代類型 2.新一代多模光纖光源 3.新一代多模光纖的帶寬 4.光源的注入 1.介紹 2.①偏置注入 3.②中心注入 展開 分類 對比 多模光纖產品選用指南 多模光纖的應用潛力 1.九十年代所占市場 2.七十年代崛起后 3.特點 4.“62.5”的興衰和“50”的崛起 5.“62.5”優(yōu)勢 6.后續(xù)發(fā)展 7.802.3出臺的影響 8

多模光纖電纜容許不同光束于一條電纜上傳輸，由于多模光纜的芯徑較大，故可使用 較為廉宜的偶合器及接線器，多模光纜的光纖直徑為50μm至100μm。 基本上有兩種多模光纜，一種是梯度型（graded）另一種是引導型（stepped）， 對于梯度型（graded）光纜來說，芯的折光系數（refractionindex)于芯的外圍最小 而逐漸向中心點不斷增加，從而減少訊號的振模色散，而對引導型（steppedinder） 光纜來說，折光系數基本上是平均不變，而只有在色層（cladding）表面上才會突然 降低引導型（stepped）光纜一般較梯度型（graded）光纜的頻寬為低。在網絡應用 上，最受歡迎的多模光纜為62.5/125，62.5/125意指光纜芯徑為62.5μm而色層（cl adding）直徑為125μ

光纖放大器MF-06R規(guī)格書

基恩士FS-N光纖放大器說明書

對寬帶碲基摻鉺光纖放大器(edtfa)上能級粒子數反轉比進行了理論研究,得到了碲基摻鉺光纖放大器上能級粒子數反轉比隨著光纖激活長度、信號輸入功率、泵浦功率和纖芯摻雜濃度的演變關系,分析了上能級粒子數反轉比分布與edtfa信號增益間的關系。研究表明,碲基摻鉺光纖內的上能級粒子數反轉比分布決定了edtfa的信號增益。

介紹光纖放大器的類型、放大器的應用方式、中繼段增長的計算方法以及光纖放大器在工程應用中的注意事項.

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域有著廣泛的應用。目前,非線偏振窄線寬光纖放大器的輸出功率已經突破4kw。相對于非保偏光纖,保偏光纖中的非線性效應更強,且模式不穩(wěn)定(tmi)閾值更低。因此,基于保偏光纖實現高功率全光纖線偏振激光輸出更具挑戰(zhàn)性。目前,國際上公開報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,國防科技大學利用三級級聯相位調制方案,實現了1.89kw的線偏振窄線寬激光輸出,但是由于tmi的存在,輸出功率的進一步提升受到限制。

單模光纖與多模光纖的對比 作者：鍋頭 單模光纖多模光纖 中心玻璃芯很細，芯徑一般為9或10μm。芯徑較大，纖芯直徑為50μm至100μm。 可用較為廉價的耦合器及接線器。 傳輸距離較長，根據目前的光電轉換設備 來看，可以傳輸20~100km，理論上能達 到120公里。由于損耗小，傳輸長，光纖 主干布線大多用單模。 傳輸距離較短，最多傳輸5km。多用于較 短范圍內的布線。 單模光纜價格比多模光纜便宜一些，但是 光電轉換設備價格比多模較貴，所以整體 而言單模的總體價格要偏高些。 多模光纖布線總體價格要偏低。 色散小，損耗小。色散大，損耗大。 只能傳一種模式光信號?？梢詡鞫喾N模式光信號。 使用激光二極管（ld）作為發(fā)光設備。使用發(fā)光二極管（led）作為發(fā)光設備。 通常用于連接辦公樓之間或地理分散更 廣的網絡。 通常用于同一辦公樓或距離先對較近的區(qū) 域內的網

運用工程化摻鉺光纖放大器模擬理論方法，基于國產１４８０ｎｍｌｄ泵源和國產ｅｒ＾３＋／ａｌ＾３＋共摻雜光纖，從理論和實驗上分析比較了新型兩段級聯泵浦與普通單段雙泵兩種結構ｅｄｆａ的增益、功率和限幅特性。兩段級聯ｅｄｆａ比單段ｅｄｆａ的增益、３ｄｂ飽和輸出功率和動態(tài)范圍分別提高了５ｄｂ、１ｄｂ和１２ｄｂ，泵浦光轉換效率改善了２０％。

一般區(qū)別如下： 光源的區(qū)別： 單模模塊一般采用激光二極管ld（半導體激光器發(fā)出的激光是相干光，其方向性比led好很多，大大 提高了光源和光纖耦合效率，在半導體激光器中要形成激光）或光譜線較窄的led作為光源，耦合部件尺 寸與單模光纖配合好，使用單模光纖傳輸時能傳輸較遠距離。 多模模塊一般采用價格較低的led作為光源，耦合部件尺寸與多模光纖配合好。 光纖（光導纖維）是新一代的傳輸介質，與銅質介質相比，優(yōu)勢如下： 1、不向外輻射電子信號，所以安全可靠性好，網絡性能好 2、光纖帶寬遠超銅質電纜 3、光纖傳輸距離遠，最大連接距離達兩公里以上。 光纖分類：單模光纖和多模光纖（所謂模就是指以一定的角度進入光纖的一束光源） 多模光纖使用發(fā)光二極管（led）作為發(fā)光設備，而單模光纖使用的是激光二極管（ld） 多模光纖允許多束光線穿過光纖。因為不同光線進入光纖的角度不同，所以到達光纖末端的時