多波长泵浦宽带拉曼放大器功率增益研究

受激拉曼散射（SRS）的Stokes波谱线型比较复杂,本文分别用Gauss线型和Lorentz线型,研究多波长泵浦宽带Raman放大器的增益特性,提出宽带增益平坦的多波长泵浦方案,研究表明增益平坦程序与泵清波频率间隔密切相关。对G．652、G．653、G．655光纤和新型大有效面积非零色散平坦光纤的Raman放大增益分别进行了研究,结果表明Raman增益与光纤种类和光纤传输性有关,特别是随光纤有效纤芯面积的增大而明显减小。     

多波长泵浦宽带拉曼放大器功率增益的Lorentz近似研究

本文采用Lorentz线型近似,研究了多波长泵浦宽带Raman放大器的增益特性,并提出了宽带增益平坦的多波长泵浦方案。研究结果表明,增益平坦程度与泵浦波的频率间隔密切相关。对ITU－T的G．652、G．653及G．655光纤和新型的大有效面积非零色散平坦光纤的Raman放大增益特性研究表明,Raman增益与光纤的种类和光纤传输特性有关,特别是随光纤有效纤芯面积的增大而明显减小。     

多泵浦拉曼放大器增益特性的仿真与分析

合理简化了多泵浦光纤拉曼放大器功率传输方程,利用多步平均功率法进行数值计算得到了密集波分复用系统信号的合成拉曼增益。借助该简化模型研究了多泵浦光源的个数、输入功率和波长分布对信号拉曼增益的影响,简单分析了实现超宽带平坦拉曼增益的多泵浦波配置原则,为多泵浦光纤拉曼放大器在密集波分复用系统中的应用提供了有价值的参考。     

双向多泵浦光纤拉曼放大器偏振相关增益研究

基于光纤拉曼放大器(FRA)的非线性耦合方程,采用数值计算的方法首次系统分析了双向多泵浦FRA系统中的偏振相关增益(PDG)特性。根据4个泵浦光源配置的不同,FRA有14种结构。首先整体分析了这14种不同FRA结构中PDG的特点;然后对其中一种结构FRA系统中PDG的特性进行了更具体的分析,包括泵浦-信号、泵浦-泵浦以及信号-信号拉曼相互作用所产生的PDG。研究结果表明,当泵浦总数目一定时,反向泵浦数目越多,其PDG均值越小;当泵浦总数目和反向泵浦数目都一定时,PDG的大小与反向泵浦光波长关系不大;双向多泵浦FRA系统中的PDG主要由泵浦-信号拉曼相互作用所产生的PDG决定。以上结果对有效降低双向多泵浦FRA系统中的PDG有重要的参考价值。     

多泵浦喇曼放大器的增益特性分析

提出了用同向泵浦的剩余泵浦功率作为反向泵浦的泵浦功率迭代初值,用Lorentz线型拟合喇曼增益系数,采用简明的数学模型,对比分析了同向、反向多波长泵浦喇曼放大器的增益特性以及信号间的受激喇曼散射对增益的影响.     

多泵浦喇曼放大器简化模型设计及泵浦优化

对多泵浦光纤喇曼放大器(FRA)功率传输方程进行了合理简化,得到密集波分复用系统(DWDM)信号合成喇曼增益的数学模型,分析了受激喇曼散射(SRS)对信号喇曼增益的影响。并在该简化模型基础上介绍了一种对泵浦波长分布和输入功率进行优化计算的方法,实现了超宽带平坦的喇曼增益谱,为多泵浦FRA在DWDM系统中的应用提供了有价值的参考。     

WDM传输系统中拉曼光纤放大器的设计要素

在受激拉曼散射机理的基础上对WDM系统中拉曼光纤放大器的特点、设计参数优化配置进行了详细的研究，分析了拉曼光纤放大器的泵浦波长、功率与光纤类型、放大增益、平坦度以及噪声等因素之间的关系。     

波长1.65μm的光纤受激拉曼散射放大器

制成了工作波长为 1.65μm的光纤受激拉曼散射放大器。研制了波长1.53μm的双级磷酸盐光纤爱激拉曼散射转换器抽运该放大器，制成信号增益带最大值位于1.6-1.7μm的放大装置。受激拉罢散射放大器的基质是芯中GeO2分子含量25%的光纤。不同输入信号功率时的增益系数为20-25dB 。计算表明，使用标准通信光纤(GeO含量低的）可通过降低光纤接合处的光学损耗提高该系统的增益系数。     

多泵浦光纤拉曼放大器增益性能研究

FRA(光纤拉曼放大器)增益的峰值位置由泵浦波长决定,不同波长的泵浦光在不同的信号波长处产生最大增益。为获得最佳的FRA增益特性,采用多波长泵浦FRA理论模型,利用Optisystem软件建立了多泵浦FRA系统,通过系统仿真,研究了光纤通信系统中FRA的增益特性,分析了传输距离、纤芯有效面积、泵浦光功率和泵浦数量等因素对FRA增益的影响,确定了影响FRA增益的最佳参数,验证了FRA仿真系统的正确性和设计方案的可行性。     

多泵浦光纤拉曼放大器增益平坦性研究

针对掺铒光纤放大器的增益竞争特性,在Rsoft公司提供的仿真平台上搭建了长距离分布式多泵浦光纤拉曼放大器实验模型.在分析泵浦光与泵浦光、泵浦光与信号光的拉曼相互作用的基础上,仿真过程中还充分考虑瑞利散射、自发散射以及信号光传输过程中非线性的影响,分别对它的前向与后向泵浦功率分配、泵浦间隔分布、等间隔泵浦功率分配进行了优化,并在国家建议标准中的8信道带宽内得到了增益波动最小的配置规律.     

Investigation on the Gain of Multi—wavelength Pumping Broadband Raman Amplifier

The Stokes spectrum in the stimulated Raman scattering(SRS)is very complicated.In this article,we use both Gaussian and Lorentz approximation to investigate the gain properties of multi-pumping broadband Raman amplifier,and present some schemes for flattening the gain.All the results show that the flatness of the gain spectrum is closely related to the pumping frequency grid.By researching the gain properties of Raman amplifiers of such ITU-T fibers as G.652,G.653,G.655 and large effective area non-zero dispersion flattening fiber,we find that the Raman gain is associated with the fiber type and its transmission characteristics,especially it decreases with the increase of the effective core area.     

不同光纤多波长抽运宽带Raman放大器研究

利用R.H.Stolen等的测量结果,经取样拟合得到SRS的Stokes谱线的多项式表达式,在此基础上,考虑到多抽运波之间的相互放大作用,研究了多波长袖运宽带光纤Raman放大器的增益与噪声指数。对ITU-T的G652,G653,G655和大有效面积(LEAF)光纤进行了数值分析,得到它们的Raman增益和噪声指数特性曲线。     

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。     

多抽运宽带喇曼放大器模拟算法的研究

基于龙格-库塔-芬尔格(Runge-Kutta-Fehlberg)方法,提出了一种求解多抽运宽带喇曼放大器耦合方程的自适应步长算法。该算法根据每步计算中局部截断误差和精度的要求,合理调整步长大小。仿真结果表明,与其它算法相比,自适应步长算法能有效地提高计算精度和效率,适合于光纤喇曼放大器的模拟计算。     

正向抽运喇曼光纤放大器开关增益数值计算研究

采用数值计算的方法,对影响正向抽运喇曼光纤放大器(RFA)开关增益的几个因素——喇曼增益系数、抽运光功率、光纤长度、光纤损耗、有效纤芯面积等参数与正向抽运喇曼光纤放大器开关增益的关系进行了分析研究,并把数值分析的结果和小信号的解析结果进行了比较,然后在此基础上提出了有效提高正向抽运喇曼光纤放大器开关增益的几种方法。     

基于粒子群优化算法的双向多泵浦光纤拉曼放大器增益研究

基于石英光纤作为增益介质,采用龙格-库塔法、打靶法求解多波长双向泵浦光纤拉曼放大器的功率耦合波方程,得到拉曼放大器的增益带宽,平均增益,增益平坦度以及泵浦光和信号光沿光纤的分布。再通过粒子群优化算法对同一数量泵浦光不同排列双向系统进行逐个优化分析,在14种双向泵浦结构中选出性能较优的三种结构,再对它们优化参数设置,最终得到性能最优的双向泵浦结构BBFF。研究结果表明:在仅有四个泵浦光的情况下,双向多泵浦结构BBFF具有最优的平均增益和增益平坦度,并且得到了开关增益为23.1665 dB,增益平坦度为0.794 dB的双向泵浦结构。     

信号功率及泵浦方式对拉曼放大器增益的影响

分布拉曼放大器(DRA)的增益轮廓平坦度是衡量放大器性能的一个重要指标．文章通过实验验证了泵浦方式及入射信号功率对增益轮廓的重要影响作用．实验采用20信道符合ITU-T建议的波分复用(WDM)信号，波长从l537．377(信道1)～l560．605nm(信道20)，每一信道用2．5Gbit／s、码长2^7-1的非归零码通过电吸收调制器(EA)进行外调制．实验结果对分布拉曼放大器的增益轮廓平坦优化具有实际参考价值．