全光网中的光信噪比估算与系统设计

指出了WDM光传送网中 ,级联光上下路节点或光交叉连接节点后 ,系统构成上与传统级联线路放大器情况下的差异以及常用光信噪比评估公式的近似性。对WDM光传送网中线路给出了一个等效模型 ,并详细推导了光信噪比的计算公式 ,同时计入了光放大器的自发辐射噪声引起的饱和效应。最后针对不同系统配置情况进行了光信噪比的估算 ,分析了估算结果及其对线路设计的指导意义     

L-带掺铒光纤放大器的研究与进展

通过理论计算，比较了C－带掺铒光纤放大器和L－带掺铒光纤放大器的增益特性，并较为全面地阐述了近几年来国内外对L－带掺铒光纤放大器的研究情况。通过对L－带掺铒光纤放大器工作原理的分析，总结出新的设计思路与方案，提出了一些新的研究点。     

用增益钳制法观察烧孔效应

掺铒光纤放大器(EDFA)的烧孔效应(SHB)是导致放大器增益不平坦主要因素，进而影响长距离波分复用(wDM)光纤传输系统的性能。与此同时，对于EDFA的非均匀加宽作用的物理学研究并不成熟，所提出的几个理论模型也只是从经验和统计方面对SHB在一定程度上进行分析。为此，我们首次提出了利用放大器恒定增益控制来研究SHB的实验方法，分析了室温下1530～1564nm波长范围内SHB的深度、宽度与饱和信号波长的关系，以及SHB的深度与饱和信号功率的关系。     

不同泵浦方式下Er3 /Yb3 共掺光纤放大器的自发辐射谱

用改进的MCVD法和湿法掺杂技术设计制作了2种不同Er^3＋、Yb^3＋浓度比的Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤（EYDF），利用980nm和1480nm泵浦LD对Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器（EYDFA）的放大自发辐射（ASE）谱进行了研究。利用980nm LD泵浦时，这2种光纤在C波段的ASE强度都很弱，吸收系数小的EYDF在C波段的荧光强度比吸收系数大的光纤大2个量级。用1480nmLD对吸收系数大的EYDF进行泵浦，优化光纤长度，此时C波段荧光强度比用980nm泵浦时大5个量级。这是由于对于EYDF在976nm附近Yb^3＋有很强的非饱和吸收，导致能量传输效率差，因此980nmLD不适合做高浓度EYDFA的泵浦源。而1480nm泵浦时，Yb^3＋不再作为敏化剂而只起到克服成对Er^3＋间的浓度淬灭问题，同时起到提高Er^3＋在石英基光纤中的溶解度的作用。     

RZ-DPSK传输系统相位噪声的比较分析

建立了单信道40Gbit／s归零-差分相移键控码（RZ-DPSK）传输系统模型，详细地分析并比较了线性相位噪声和非线性相位噪声对系统性能的影响。结果表明，由放大器自发辐射（ASE）噪声带来的线性相位噪声对传输系统的性能影响最大，ASE与自相位调制（SPM）相互作用引起的Gordon-Mollenauer（G-M）相移次之，带内四波混频（IFWM）的影响最小。在最优输入功率的条件下，由ASE带来的线性相位噪声引起的系统差分相位Q值代价大于204dB，由G-M相移引起的系统差分相位Q值代价小于7．5dB。仿真结果表明，对于采用掺铒光纤放大器（EDFA）级联放大的单信道40Gbit／s RZ-DPSK传输系统，ASE噪声是限制系统无中继传输距离的最主要因素。     

多级染料激光放大器中激光增益与放大自发辐射强度的理论研究

利用激光增益和放大自发辐射 (ASE)理论 ,对不同条件下的染料激光放大器的激光增益和ASE强度进行了数值计算。分析了当入射光强远小于和大于有效饱和光强时 ,激光增益和ASE强度与入射光相对强度的关系 ,讨论了在两种条件下ASE系数以及染料池端面反射系数对激光增益和ASE成分的影响。最后利用这些结果 ,对连续激光的多级染料放大系统的优化设计进行了讨论。     

光脉冲在半导体光放大器中传输的计算机模拟

提出了一个用于描述脉冲在半导体光放大器(SOA)中传播的模型,此模型主要考虑了半导体光放大器内载流子加热(CH)、光谱烧孔(SHB)、双光子吸收(TPA)和非线性折射率(NR)这些非线性效应以及群速色散和ASE噪声对放大器性能的影响.介绍了基于此模型编制的SOA模拟软件,软件可以模拟SOA的输入-输出过程,即给定输入端的脉冲复振幅即可求出输出端的脉冲复振幅.软件由几个功能模块组成,这些功能模块可以复用于更大的模拟系统.     

端面反射率对单端反射半导体光放大器的影响

本文考虑了光子密度、增益谱色散、放大自发辐射噪声(ASE)、端面反射率和载流子浓度对折射率的影响,并采用细化分段法及四阶龙格-库塔法求解速率方程及光场传输方程,分析了不同端面反射率时单端反射半导体光放大器(RSOA)的动态特性。结果表明端面反射率的适当增加,可以使增益得到提高,增益恢复时间减少, ASE输出功率增加,消光比下降。理论分析为优化RSOA的动态特性具有一定的指导意义。     

掺铒光纤自发辐射谱的解析函数

利用980nm半导体激光器作为泵浦源,测量了25cm掺铒光纤的ASE(自发辐射)谱特性,采用L-M(莱文伯-马克特)算法和最小二乘法对实验数据进行拟合,得到了掺铒光纤ASE谱的经验公式。研究结果表明,掺铒光纤ASE谱双峰的中心波长分别为1 530.951和1 555.964nm,R-square(拟合优度)的值达到0.980 72,残差平方和值为4.447 69×10-9。