损耗对级联光纤RFA增益平坦度影响分析

增益平坦度是衡量光纤通信中喇曼光纤放大器的关键参数之一。文章从级联光纤实现喇曼增益谱平坦技术的分析理论入手, 改进了实现喇曼增益谱平坦的约束条件, 利用Matlab分析了光纤损耗对RFA增益谱平坦度的影响。结果表明: 在喇曼光纤放大器系统中, C波段各个光之间不同的损耗系数是影响增益平坦度的关键因素, 即信号光之间损耗系数的不同会引起喇曼光纤放大器的增益平坦度劣化, 各个被放大信号光之间的损耗系数相差越大, 则增益平坦度越差。     

二阶光纤喇曼放大器增益平坦性研究

针对掺铒光纤放大器(EDFA)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光纤喇曼放大器实验模型.在分析泵浦光与泵浦光、泵浦光与信号光的喇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,得到了二阶泵浦放大方式下增益平坦度与一阶泵浦功率之间的关系,发现采用二阶放大方式在改善了放大器的噪声性能的同时,也破坏了增益谱的平坦度,在实际应用中应折中考虑.     

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。     

同向抽运喇曼放大器功率转换效率的数值分析

为了对同向抽运光纤喇曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格-库塔算法的数值模拟方法,详细分析了所有物理因素对同向抽运光纤喇曼放大器功率转换效率的影响. 结果表明,功率转换效率先随着光纤长度的增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;并且功率转换效率也随着初始信号光功率、光纤喇曼增益系数、信号光损耗系数的增加而增加,但随着光纤有效面积、抽运光损耗系数、抽运光与信号光的频率比的增加而减小;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系. 这对同向抽运光纤喇曼放大器功率转换效率的进一步研究以及光纤喇曼放大器的相关研究有一定参考意义.     

宽带平坦增益光纤喇曼放大器最新进展

在整个工作波段内具有较好的增益平坦度是对应用在波分复用光纤通信系统中的光纤喇曼放大器的一个基本要求.在光纤喇曼放大器的数学模型的基础上分析了实现其平坦增益的几种方法,然后对宽带平坦增益光纤喇曼放大器的最新进展进行了综合评述,最后对其发展进行了展望.     

增益平坦的喇曼光纤放大器的研究

提出了一种新型的喇曼光纤放大器,这种喇曼光纤放大器是由两种具有不同喇曼增益系数的光纤级联构成的.本文采用光子转换理论模型,利用龙格库塔的方法对这种级联结构的正向泵浦的喇曼光纤放大器进行了仿真.这种喇曼光纤放大器能够得到较好的增益平坦性.     

多泵浦增益平坦光子晶体拉曼光纤放大器

针对密集波分复用光纤通信系统中拉曼光纤放大器增益及增益谱平坦问题,提出一种采用4个泵浦光的多泵浦方式在光子晶体光纤不同位置处注入两种不同波长泵浦光的组合方式来获得拉曼光纤放大器增益更大、增益谱更加平坦的方法。这种组合方式在拉曼光纤放大器中使得光信号实现了前段放大、后段补偿,从而在拉曼光纤放大器输出端获得高增益和较平坦增益谱。模拟的结果表明:平均增益可达:26.5 dB,增益平坦度为0.046 dB。     

多波长光纤喇曼放大器及其泵浦优化

密集波分复用(DWDM)的发展对放大器的要求越来越高,多波长光纤喇曼放大器(MW-FRA)解决了放大带宽的问题,但由于多泵浦喇曼放大过程的复杂性,很难控制增益谱线的平坦度。文章分析了MW-FRA的泵浦和信号功率耦合方程,推导出增益表达式。比较了两种优化算法的优劣,并使用遗传算法对泵浦进行了优化。获得了较平坦的增益谱。     

基于粒子群优化算法的级联喇曼光纤放大器

为了在较高的净增益条件下实现最小化喇曼增益平坦度,采用粒子群优化算法对As-S光纤与碲基光纤级联的光纤放大器各抽运光参量优化配置的方法,进行了理论分析和实验验证。结果表明,应用上述方法对得到的3组优化结果进行对比,在带宽为40nm的级联喇曼光纤放大器上,达到了平均增益为53.25dB、增益平坦度为0.30dB的较高性能。与传统光纤放大器和现有的级联光纤放大器相比,使用粒子群优化算法对各抽运光的功率和波长优化后,会使级联光纤放大器性能明显提高,这在未来的光纤通信中具有一定实用价值。     

基于EDFA+FRA的增益平坦补偿

采用光子转换理论和数值分析方法,研究了采用DCF光纤的喇曼放大器和掺铒光纤放大器组成的混合放大器在DWDM系统中的应用。通过对喇曼光纤放大器的光纤长度、泵浦功率的选择,使得混合放大器的总增益达到一定的平坦度;并分析设计了增益均衡器,让混合放大器最后的总增益达到更高的平坦度。     

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。     

一种简单实用的调节RFA增益平坦的方法

提出了一种用ASE宽带光源调节拉曼光纤放大器(RFA)增益平坦的简单方法.将该ASE宽带光源调节RFA增益平坦所得泵浦配置方案用于DWDM信号的放大,得到DWDM信号增益谱与相应波长处ASE信号的增益谱相近,且增益波动小于1dB.所用的方法结构简单,调节方便,可有效地调节利用RFA的DWDM系统增益平坦度,而不需要调节复杂、成本昂贵的DWDM信号源.     

多波长泵浦宽带接曼放大器功率增益的Gauss近似研究

受激拉曼散射 (SRS)的Stokes波谱线型比较复杂 ,本文采用Gauss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 .65 2、G .65 3、G .65 5光纤和新型的大有效面积非零色散平坦光纤的Raman放大增益特性分别进行了研究 ,结果表明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。     

DCF光纤拉曼放大器的实验研究

DCF(dispersion compensating fibre)光纤具有较高的拉曼增益系数,利用这一点可以用较短长度的DCF光纤制成分立式的光纤拉曼放大器,作为传输线路上的损耗补偿.本文在测量并计算了DCF光纤的拉曼增益系数的基础上,对分立式的DCF放大器的开关增益和噪声指数进行了测量和分析,并将分立式FRA和分布式FRA在开关增益和噪声指数方面做了比较。介绍了用不同的测量方法所造成的实验结果的差异.实验结果表明,放大介质为5 km的DCF光纤所构成的放大器,在抽运功率为800 mW的条件下,最大增益可达14.77dB,3 dB带宽为35 nm,满足作为损耗补偿的要求.     

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.     

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。     

Article ID:1007-0206(2001)03-0129-09Investigation 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.     

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。