多波长后向泵浦拉曼放大器优化算法研究

介绍了多波长后向泵浦拉曼放大器的原理和数学分析方法,设计了一种有效的泵浦优化算法,该算法包括改进的遗传算法和打靶法。数值仿真得到了带宽为80 nm、平均开关增益为5.93 dB的拉曼放大,其增益起伏小于1 dB。     

两段级联掺铒光纤放大器的放大特性

采用Ciles速率方程模型，建立了980nm泵浦带光隔离器的两段级联掺铒光纤放大器的传输方程，通过数值模拟计算，分析了增益、噪声系数、输出信号功率与泵浦功率、输入信号功率等参数之间的关系，结果表明小信号增益比普通单段型光纤放大器提高了3dB以上，噪声系数降低了1．0dB以上，高增益(45dB)和接近量子权限噪声系数(3．2dB)可同时达到．     

单泵浦光参量放大器增益波长相关性研究

考虑了高阶色散,利用泵浦波、信号波和闲频波耦合方程,推导出了高非线性光纤中信号增益的表达式。该文研究表明光参量放大器的增益与零色散波长附近的泵浦波的波长取值具有相关性。泵浦波波长与零色散波长的值相近时,可以得到较大的增益带宽和较高的增益。当泵浦波波长和零色散波长之差超过一定值时,带宽和增益就会变小。     

相位调制对双泵浦光参量放大器增益的影响

双泵浦波在光纤中的传输可以用耦合非线性薛定谔方程来描述，在群速度失配不能忽略和可以忽略两种情况下进行增益计算，并采用升余弦滚降信号作为相位调制信号，从理论上得到了双泵浦光参量放大器增益的解析解与数值解，并由此得到增益曲线。得到采用不同波长的泵浦波，也就是在群速度失配的情况下，增益要比群速度匹配的情况下大些。采用不同波长的泵浦波有利于提高光参量放大器的增益。且在相位调制的上升和下降时间段，增益有起伏的特点。     

不同材料光纤级联RFA增益谱的平坦化

讨论不同材料光纤级联拉曼光纤放大器(Raman Fiber Amplifier,RFA)增益谱平坦化技术,对把耦合波方程解析解直接应用在不同材料光纤级联中的方法提出一种改进,即将受激拉曼散射耦合波方程解析解的化简形式具体应用到普通石英光纤和掺磷石英光纤级联中,使输出端得到一个固定的功率输出值,从而实现信号光增益谱的平坦化。仿真结果表明,根据改进方法所设计的放大器增益平坦度高,信号光功率增益大,可实现不同材料光纤级联RFA增益的平坦化。     

重迭因子对光波导放大器增益特性的影响

在忽略放大自发辐射(ASE)和上转过程的情况下,用重迭因子的方法,研究了980nm波段泵浦的掺铒光波导放大器(EDWA'S)的速率方程,得到了其增益的隐式解析解,在此基础上得到了泵浦阈值功率的解析表达式。详细讨论了重迭因子对增益、泵浦阈值功率的影响。     

1480nm激光泵浦单模光纤受激拉曼效应实验研究

用拉曼光纤激光器产生的中心波长为1480nm的连续激光作为泵浦源,研究不同泵浦功率下76km常规单模光纤所产生的受激拉曼散射现象.实验中,泵浦功率从100mW到4W逐次注入光纤中.当泵浦功率增至2 2W时,观察到拉曼现象,发生泵浦能量向斯托克斯能量的有效转移,散射光强呈指数规律增长.在频移13 26THz处获得最大增益,呈现单峰斯托克斯光谱,其线宽大约为2nm,随着泵浦功率增强,基本保持不变.当泵浦功率增至2 5W时,呈现双峰斯托克斯光谱,斯托克斯峰442cm-1(13 26THz)处的峰值功率基本饱和,而485cm-1(14 6THz)处的尖峰却持续增长;且较短波长峰渐渐向长波长峰靠近,发生显著能量红移.     

喇曼光纤放大器中泵浦光的优化设计

在阐述受激喇曼散射原理的基础上,深入研究了喇曼光纤放大器设计中泵浦光的优化配置。分析了喇曼光纤放大器的泵浦光源个数、波长、功率等因素对放大器增益平坦度的影响。     

输出平稳光功率的SRS多路波长转换研究

为了提高光通信系统的传输效率和降低网络阻塞率,利用光纤中受激拉曼散射(Stimulated Raman scattering,SRS)效应,对全光多路波长转换器提出一种改进。通过SRS效应的耦合波方程解析解,设计实现一路转四路的全光多路波长转换器,再结合拉曼光纤放大器(Raman Fiber Amplifier,RFA)增益平坦化方法,在多路波长转换器的基础上级联一段补偿光纤,前增益后补偿,实现输出信号光功率的平稳。仿真结果表明此方法可行。     

单根光栅箝制的L-band掺铒光纤放大器模拟

针对波分复用系统要求掺铒光纤放大器(EDFA)必须具备增益锁定功能,提出采用单根光纤光栅的方法来箝制L-band EDFA的增益.基于考虑自发辐射噪声(ASE)的Giles模型,建立了EDFA的全光增益箝制理论模型.系统分析了四种可能的光路结构、泵浦波长、光纤光栅反射波长和反射率、泵浦功率以及掺铒光纤长度等参量对箝制特性的影响.最后给出一组使EDFA在箝制增益的同时保持增益谱平坦的最佳结构和放大器参量.     

宽带平坦增益混合型光纤放大器的设计

针对密集波分复用系统各信道的在线平坦光放大这一光通信研究中的关键课题,提出了基于掺铒光纤放大器和分布式拉曼光纤放大器的混合结构光纤放大器,并进行了结构参数的优化设计。仿真结果表明,用所设计的混合结构光纤放大器获得了覆盖C+L光通信窗口1 530~1 630 nm信号的平坦增益和低噪声,在密集波分复用光通信系统中有重要应用价值。     

宽带平坦增益混合型光纤放大器的设计

针对密集波分复用系统各信道的在线平坦光放大这一光通信研究中的关键课题,提出了基于掺铒光纤放大器和分布式拉曼光纤放大器的混合结构光纤放大器,并进行了结构参数的优化设计。仿真结果表明,用所设计的混合结构光纤放大器获得了覆盖C+L光通信窗口1 530~1 630 nm信号的平坦增益和低噪声,在密集波分复用光通信系统中有重要应用价值。     

Novel asymmetrical twin-core photonic crystal fiber for gain-flattened Raman amplifier

A novel asymmetrical twin-core photonic crystal fiber was proposed, whose effective overlap core area A _eff can be designed to synchronize the variation of Raman gain coefficient with respect to frequency. This fiber possesses a higher and flatter Raman gain efficiency coefficient curve r _R=g _R/A _eff over a specified band of wavelength than a conventional fiber. Therefore, it is a good candidate of gain medium for a flat, broad gain band fiber Raman amplifier. It was numerically demonstrated that for the Raman gain efficiency r _R, relative fluctuations of less than 2.2% and 5.7% are achievable in the C (1530−1565 nm) band and L (1565−1625 nm) band, respectively. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60588502, 60607005, 60877033), the Science and Technology Bureau of Sichuan Province (Grant No. 2006z02-010-3) and the Youth Science and Technology Foundation of UESTC (Grant No. JX0628)     

宽带增益平坦掺铒光纤放大器实验研究

采用串联结构进行了C+L宽带EDFA的实验,并利用环形镜作滤波器进行了增益平坦滤 波,获得了从1530nm到1600nm的70nm带宽范围内的平坦输出,增益变化不超过±1dB。     

拉曼光纤放大器的增益平坦化综述

在整个工作波段内具有较好的增益平坦度是对应用于波分复用光纤通信系统中的拉曼光纤放大器的一个基本要求。文章在分析RFA原理基础上,针对目前RFA的研究现状,分析了实现其增益平坦的几种方法,总结了国内外对RFA增益平坦化的研究,最后对其发展进行了展望。     

全差分结构低功耗CMOS运算放大器设计

为了减小低电源电压以及短沟道效应对放大器的影响,获得低电压高增益的放大器,提出了一种基于65 nm CMOS工艺技术的全差分运算跨导放大器(OTA).采用基于增益增强技术的折叠共源共栅拓扑结构,使放大器具有轨到轨输入及大输出摆幅特性,同时兼备高速、高增益及低功耗优点.电路仿真结果表明,其直流增益为82 d B,增益带宽为477 MHz,相位裕度为59°.正常工艺角下稳定时间为10 ns,稳定精度为0.05%,而功耗仅为4.8 m W.     

Channel Pre-emphasis Equalization for a 270 km 40×40 Gbit/s WDM System with Cascaded EDFAs/Raman Amplifiers

Optical channel pre-emphasis equalization is experimentally researched for a 270 km 40×40 Gbit/s wavdength division multiplexing(WDM) transmission system with three Erbium-doped fiber amplifiers(EDFAs)and Raman amplifiers concatenated as booster amplifier.The channel imbalance of the overall system changes with different sets of power launched into EDFAs.By appropriately choosing the power input to concatenated EDFAs.the output spectrum of 40 channel signal can be equalized to the most extent.The merit of benefit can be around 5.5 dB by this pre-emphasis equalization.The requirement for the gain equalizer is therefore greatly released.Then the gain imbalance of the overall system and the power imbalance of 40 channels are compared and the two almost matches,but the significant difference lies on some channels.Finally,the pump power into Raman amplifier is also optimized,and another 1.3 dB improvement of channel equalization can be further achieved.     

新型3.1～6GHz高增益超宽带低噪声放大器

在传统的窄带达林顿结构放大器基础上,提出一种新型高增益超宽带达林顿结构低噪声放大器.该放大器采用高频低噪声晶体管,采用电感补偿技术和正实电阻补偿技术,保持了达林顿放大器高增益的优点,而且也取得了低噪声、良好输入输出匹配和宽带稳定性.通过优化设计,新型放大器在3.1～6 GHz内,增益S21高达21 dB,变化不超过0.3 dB,噪声系数F为1.5～2.1 dB,输入输出反射系数S11和S22都小于-14 dB,在宽带内保持稳定.     

High-Gain and Low-RCS Patch Antenna Array Based on Slot-EBG Structure

A novel low radar cross-section (RCS) and high gain patch antenna array is proposed. A pair of slots introduced on the mushroom electromagnetic bandgap (EBG) patch realize polarization-dependency and act as parasitic radiation to enhance the antenna gain. A chessboard-like configuration composed of slot-EBG blocks is further equipped on the antenna array for scattering cancellation. Optimizing the layout pattern enables the designing of a high-gain and low-RCS antenna array using the slot-EBGs. Full-wave simulations validate that a front gain enhancement of more than 2.5.dB in the operating frequency band and low-RCS in a broad frequency band for normal incidence are obtained by the proposed antenna array.