本文關(guān)鍵詞：拉曼光纖放大器的增益均衡研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著通信網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,信息的爆炸式增長將使應(yīng)用摻鉺光纖放大器(erbium doped fiber amplifier,EDFA)下的光纖通信系統(tǒng)面臨系統(tǒng)容量和傳輸帶寬需進一步提高的難題。在此背景下,拉曼光纖放大器(Raman fiber amplifier,RFA)因其超寬的增益帶寬特性從而成為光纖通信系統(tǒng)的一個潛在解決方案。然而,RFA的增益譜只在很窄的波長范圍內(nèi)是平坦的,因此,拉曼增益譜需要進一步的平坦化。本文的主要研究目的是分別從分布式RFA的多波長泵浦法和分立式RFA的新型光纖法對拉曼光纖放大器的增益譜平坦化問題進行深入的研究,同時,分析泵浦、信號參數(shù)的改變對增益平坦度的影響。首先,根據(jù)經(jīng)典電磁理論,從Maxwell方程出發(fā),推導(dǎo)出RFA的理論模型,依據(jù)增益譜平坦化問題所考慮的物理過程,將模型簡化,為后續(xù)拉曼光纖放大系統(tǒng)的數(shù)值仿真提供理論依據(jù)。其次,以上述理論模型為基礎(chǔ),對拉曼光纖放大系統(tǒng)進行了數(shù)值仿真,著重討論了泵浦源個數(shù)(單波、3波、6波)、泵浦源之間相互作用、光纖參數(shù)(光纖長度、光纖有效纖芯面積)以及信號源帶寬對增益平坦度的影響,并采用多波長泵浦法結(jié)合遺傳算法優(yōu)化了3波(C波段)、6波(C+L波段)下的泵浦波長和功率,分別得到了3波(1408nm、1439nm、1473nm)、6波(1418nm、1437nm、1447nm、1470nm、1494nm、1509nm)后向泵浦下,拉曼凈增益譜的平坦度分別為0.50d B、0.94d B的結(jié)果。最后,采用新型光纖法,通過對新型光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,使得只需單個泵浦源就能實現(xiàn)拉曼增益譜的平坦度小于1d B的目標(biāo),同時,通過分析光子晶體光纖的色散特性,研究將其應(yīng)用于補償長距離傳輸DWDM系統(tǒng)的色散的可能性
【關(guān)鍵詞】：拉曼光纖放大器 多波長泵浦 光子晶體光纖 增益平坦度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.11;TN722
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析9-13
• 1.2.1 分布式RFA的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 分立式RFA的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 拉曼光纖放大器的理論研究15-26
• 2.1 拉曼光纖放大器的基本原理15-16
• 2.1.1 受激拉曼散射15
• 2.1.2 拉曼光纖放大器的原理與結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 SRS的耦合波方程16-20
• 2.3 拉曼光纖放大器的特性分析20-25
• 2.3.1 RFA的增益分析20-22
• 2.3.2 RFA的偏振相關(guān)性分析22-23
• 2.3.3 RFA的噪聲分析23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 拉曼光纖放大系統(tǒng)的仿真與優(yōu)化26-51
• 3.1 RFA的數(shù)學(xué)模型及簡化26-27
• 3.2 拉曼光纖放大系統(tǒng)的仿真27-45
• 3.2.1 前向泵浦拉曼光纖放大系統(tǒng)的仿真27-42
• 3.2.2 后向泵浦拉曼光纖放大系統(tǒng)的仿真42-45
• 3.3 多波長泵浦拉曼光纖放大系統(tǒng)的增益均衡優(yōu)化45-49
• 3.3.1 遺傳算法簡介45-46
• 3.3.2 優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)46-47
• 3.3.3 優(yōu)化結(jié)果與分析47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第4章 基于新型光子晶體光纖RFA的增益均衡研究51-58
• 4.1 新型光子晶體光纖51-53
• 4.1.1 新型光子晶體光纖結(jié)構(gòu)51-52
• 4.1.2 新型光子晶體光纖的優(yōu)化設(shè)計52-53
• 4.2 新型光子晶體光纖RFA增益均衡的優(yōu)化結(jié)果與分析53-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻59-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-66
• 致謝66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 童治,魏淮,簡水生;光纖拉曼放大器噪聲特性的研究[J];光通信研究;2001年03期

2 鞏稼民;趙云;冷斌;;基于高非線性光纖的增益譜平坦拉曼光纖放大器研究[J];應(yīng)用光學(xué);2014年02期

  本文關(guān)鍵詞：拉曼光纖放大器的增益均衡研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：393237