级联光纤参量放大器的增益特性分析

首先介绍了级联结构光纤参量放大器的工作原理,即通过两种光纤色散补偿来平坦信号输出增益。其次推导出小信号近似下单泵浦级联光纤参量放大器的信号输出增益表达式,并在此基础上利用Matlab软件对影响增益特性的各个参数进行数值分析。结果表明,级联光纤参量放大器的峰值增益与增益带宽,受到分段数、泵浦光功率、泵浦波长、色散补偿光纤(DCF)长度、高非线性光纤(HNLF)的零色散波长、HNLF长度、HNLF非线性系数和HNLF色散斜率的影响。     

（英）基于增益谱多项式拟合的双泵浦碲基光纤级联拉曼光纤放大器

光纤拉曼放大器的带宽、增益及增益平坦度直接影响了光纤通信系统的传输质量.针对这些参数的优化,根据碲基光纤的拉曼增益谱特性提出了一种双泵浦级联碲基光纤的拉曼放大器结构.并推导了实现增益谱平坦时光纤长度和泵浦参数满足的约束条件.经过对拉曼增益谱的5次多项式拟合,更准确地反映了拉曼增益谱的信息,同时也简化了其实现增益谱平坦的条件.通过Matlab仿真分析得到,当两段光纤分别取0.339 km,0.16 km时,其最大增益为17.81 dB,增益平坦度为0.66 dB ,放大带宽为48 nm.该方案为宽带宽、高增益、增益平坦度小的拉曼光纤放大器设计提供了一种新的思路.     

S波段光纤放大器的研究

文章介绍了掺铥光纤放大器(TDFA)和增益位移掺铥光纤放大器(GS-TDFA)的基本工作原理.分析了不同的泵浦波长选择.随后,作者提出了一种使用半导体激光器泵浦两级高掺杂掺铥光纤的增益位移放大器方案.采用此方案的光纤放大器在30 nm工作带宽上光增益大于20 dB,饱和输出功率大于17 dBm,噪声指数为5.9～6.2 dB.     

混合拉曼光纤放大器的实现

在拉曼光纤放大器(FRA)和掺铒光纤放大器(EDFA)理论建模的基础上,设计并制作了双波长泵浦的FRA和EDFA相结合的混合光纤放大器,获得了较为平坦的(±1dB),80nm(1533～1613nm)的增益带宽,峰值增益达到了近16.5dB,带内平均增益为15.5dB.     

宽带光纤拉曼放大器的优化设计􀀂

研究优化设计宽带光纤拉曼放大器平坦增益带宽的方法。通过研究多波长后向泵浦光纤拉曼放大器的传输方程，分别用模拟煺火算法及四阶阿当方法迭代出各泵浦波频率及输入功率的大小。可设计出满足增益平坦度要求的宽带光纤拉曼放大器。设计了两个光纤拉曼放大器，一个采用双波长泵浦，得到的平坦增益带宽为50nm，增益不平坦度小于1dB。另一个采用四波长泵浦，得到的平坦增益带宽为80nm，增益不平坦度小于1dB。所得结果证明提出的优化设计方法对于设计多波长泵浦平坦增益带宽光纤拉曼放大器是一种有效的方法。     

光纤参量放大器的增益特性

从光波在光纤中传输的基本方程出发，分析了光纤参量放大器的基本原理，得到了常规泵浦和正交偏振态泵浦方式情况下的增益解析表达式。分析了两种泵浦方式下的增益谱特点，并讨论了影响增益带宽的因素，对光纤参量放大器的设计具有重要指导意义。     

多泵浦与光纤级联结合的宽带拉曼光纤放大器

针对传统光纤通信传输系统中拉曼光纤放大器(RFA)增益带宽不足、输出增益低且输出增益不平坦的问题,设计了一种多泵浦和光纤级联相结合的宽带拉曼光纤放大器。并且推导实现增益平坦输出时所用六个泵浦光和四段光子晶体光纤(PCF)对应参数满足的约束表达式,从理论上给出了一种提高放大器增益和增益带宽的同时保证较小增益平坦度的设计方法。最后通过Matlab数值模拟,所设计的宽带拉曼光纤放大器达到了增益带宽92 nm,平均增益39.95 dB,增益平坦度0.1447 dB。     

光纤光学参量放大器的增益特性研究

介绍了光纤光学参量放大器的理论,基于耦合波方程推导出光纤光学参量放大器的增益表达式.以增益表达式为基础,详细分析了在典型参数下光纤光学参量放大器的性能.在单泵浦情况下,对不同光纤长度、不同泵浦功率及不同泵浦波长的光纤光学参量放大器做了性能分析.在双泵浦情况下,对不同泵浦波长的光纤光学参量放大器做了性能分析.研究结果表明,在典型参数情况下的双泵浦光纤光学参量放大器具有较好的特性.     

光纤参量放大器增益特性的理论与仿真分析

为了优化光纤参量放大器的增益特性,利用理论分析,对FOPA在不同光纤长度、不同泵浦光功率及不同光纤非线性系数下的增益与带宽特性进行了比较与分析。结果表明:使用较长的高非线性光纤、较大的泵浦光、或较大的非线性系数,均可提高FOPA的增益,增益带宽也可随着泵浦光功率和非线性系数的增大而增大。此外,利用仿真模拟对理论分析结果进行了验证。虽然,仿真结果与理论分析结果间略有偏差,但仿真结果依然较好的验证了理论结果的正确性与可行性。     

基于增益谱多项式拟合的双泵浦碲基光纤级联拉曼光纤放大器（英文）

光纤拉曼放大器的带宽、增益及增益平坦度直接影响了光纤通信系统的传输质量.针对这些参数的优化,根据碲基光纤的拉曼增益谱特性提出了一种双泵浦级联碲基光纤的拉曼放大器结构.并推导了实现增益谱平坦时光纤长度和泵浦参数满足的约束条件.经过对拉曼增益谱的5次多项式拟合,更准确地反映了拉曼增益谱的信息,同时也简化了其实现增益谱平坦的条件.通过Matlab仿真分析得到,当两段光纤分别取0.339km,0.16 km时,其最大增益为17.81 dB,增益平坦度为0.66 dB,放大带宽为48 nm.该方案为宽带宽、高增益、增益平坦度小的拉曼光纤放大器设计提供了一种新的思路.     

具有高阶色散双抽运级联光纤参量放大器的增益

利用一组耦合方程,在理论上推导出了双抽运、三段光纤级联结构的参量放大器的增益表达式。研究表明在双抽运情况下,光纤参量放大器(FOPA)的增益随光纤长度、抽运光功率的增加而变大;同时,增益的大小和平坦性能也受到光纤色散特性的影响,从反常色散区到正常色散区,增益带宽逐渐变小,增益不平坦性有一定的改善;在二阶色散系数不变的情况下,光纤参量放大器增益带宽随四阶色散数的增加而减小。采用多段光纤级联结构,可以均衡光纤参量放大器增益的不平坦性。     

Design of fiber-optical parametric amplifiers by genetic algorithm

Genetic algorithm is adopted to give an automatic design scheme for fiber-based optical parametric amplifiers (FOPAs). Main steps of the optimization process and discussion about this algorithm are presented. The results show that present FOPA has more than 300-nm flat bandwidth with a central wavelength of 1500 nm and a gain ripple of less than 0.3 dB. Meanwhile, fluctuation in zero-dispersion wavelength of fibers is taken into consideration and its influence is briefly analyzed.     

Gain characteristics of a dual-pump fiber optical parametric amplifier with Raman effect

We investigate the pump-depleted model of a dual-pump fiber optical parametric amplifier(FOPA) with Raman effect.As bandwidth increases,the gain profile of the distorted FOPA would be impacted seriously.Under the widebands,especially when the pump separation is large,zero dispersion wavelength(ZDW) fluctuation is another factor which can not be neglected.Numerical simulations with these comprehensive factors are mainly analyzed to obtain their influence on gain characteristics.Saturated gain spectrum is also discussed in detail.     

超宽光谱类噪声脉冲光纤激光器

报道了一种全光纤超宽带光谱的类噪声脉冲锁模光纤激光器。为了加宽锁模光谱,利用腔内色散管理和非线性技术,使在58m腔内具有小的反常色散,平均色散系数为0.12 ps/nm/km。实验获得了超过1300nm--1750nm超宽带光谱锁模类噪声脉冲,光谱20-dB带宽达到362nm,3-dB带宽达到102nm。类噪声脉冲的光谱宽度远超过掺铒光纤的增益带宽。     

基于高斯拟合的级联光子晶体光纤拉曼放大器

为了满足超高速、大容量的光纤传输系统的需求,本文在两段光纤级联结构的基础上,分析了光子晶体光纤的拉曼增益谱并采用高斯曲线对其进行拟合,设计了一种高增益、宽带宽的拉曼光纤放大器。高斯曲线拟合完整准确地保留了光子晶体光纤的增益谱信息,同时尽可能地增加了信号的传输带宽。利用四阶龙格-库塔法对经典的拉曼耦合波微分方程进行数值求解,不仅降低了放大器的增益平坦度,也实现了高增益放大。相比于直线拟合光纤拉曼增益谱的方法,提升了系统的传输容量。通过仿真分析得到:放大器的放大带宽为61 nm,其增益高达22.8 dB,增益平坦度仅为0.42 dB。     

A low-noise and broad-band erbium-doped tellurite fiber amplifier with a seamless amplification band in the C- and L-bands

A low-noise broad-band EDFA with a seamless amplification band in both the C- and L-bands is successfully developed by using erbium-doped tellurite fibers. This EDFA exhibits a broad amplification bandwidth of 70.8 nm (from 1532.7 to 1603.5 nm) with a gain excursion of less than 1.5 dB, an average gain of 24.3 dB, and a noise figure of less than 6 dB (less than 5.3 dB for extracting the insertion loss of the input end).     

Amplification Effect on Rayleigh Scattering and SBS in 25 km Distributed Fiber Raman Amplifier

The amplification effect on stimulated Brillouin scattering （SBS） and Rayleigh scattering in the backward pumped G652 fibers Raman amplifier have been researched. The signal source is a tunable narrow spectral bandwidth （〈10 MHz） ECL laser and is pumped by the tunable power 1427.2 nm fiber Raman laser. The Rayleigh scattering lines are amplified by fiber Raman amplifier, and Stokes stimulated Brillouin scattering lines are amplified by fiber Raman amplifier and fiber Brillouin amplifier. The SBS lines total gain is a production of the gain of Raman and the gain of Brillouin amplifier. In experiment, the gain of SBS is about 42 dB and the saturation gain of 25 Ion G652 backward FRA is about 25 dB, so the gain of fiber Brillouin amplifier is about 17 dB.