EDFA瞬态增益特性控制方法

掺铒光纤放大器(EDFA)的瞬态增益特性已成为影响密集波分复用(DWDM)网络性能的一个重要因素.文章描述了EDFA自动增益控制的基本原理,总结了当前几种抑制瞬态增益波动的自动增益控制技术及典型实施方案,并比较了其优缺点.最后给出了对未来自动增益控制技术发展的看法.     

基于VC++的EDFA自动校准及瞬态测试系统的开发

为了减少校准测试过程中人为因素引起的误差,提升产品测试的精确度和测试效率,自主开发了一种掺铒光纤放大器自动校准测试系统。根据影响光学指标各因素设计合理的校准测试方案,设计了掺铒光纤放大器测试光路切换开关,利用通用接口总线对设备进行自动化控制,VC++实现自动化控制及测试。采用分层的模块化设计,具有高内聚、松耦合的特点,多数子模块封装成动态链接库,软件的兼容性与扩展性强,其维护修改更加容易。经过试验验证,使用自动控制测试设备和光路切换开关的掺铒光纤放大器的研发测试效率提高了60%。结果表明,此自动校准测试系统能有效提高测试效率和测试精度,具有研发生产的实用价值。     

掺铒光纤放大器增益控制技术

在波分复用(WDM)通信系统中,由于上下载而导致信道数目的变化,引起光功率随时间变化,从而各信道通过EDFA后的增益也将发生变化,产生功率瞬态波动和交叉增益调制。特别是在级联的EDFA放大系统中,对EDFA的增益控制显得尤为重要。本文分析比较了几种常见的掺铒光纤放大器自动增益控制技术。     

光纤长度优化的高功率铒镱共掺光纤放大器

为了研究不同增益光纤长度下1555nm高功率光纤放大器的输出功率,采用两级混合结构的方法,用掺铒光纤放大器和双包层铒镱共掺光纤放大器分别作为1级预放大器和2级主放大器。掺铒光纤放大器对信号光进行预放大,并提高放大器的信噪比;双包层铒镱共掺光纤放大器为主放大器,其双包层结构可以把更多的多模抽运光耦合进系统。对铒镱共掺光纤的最佳长度做了理论分析和实验验证,在信号光功率为10mW、掺铒光纤放大器的抽运功率为318.58mW、双包层铒镱共掺光纤放大器的抽运功率为11.71W、增益光纤长度为14m时,输出功率取得了2.11W的实验数据。在分析输出信号光谱时发现,L波段附近有放大自发辐射谱出现,这是选择的增益光纤过长导致的。结果表明,在光功率和信号光功率一定时,光纤放大器有一个最佳的光纤长度。这一结果对研究光纤放大器的高功率输出是有帮助的。     

WDM系统中级联EDFA的自动增益控制

综合分析了WDM系统中掺铒光纤放大器(EDFA)的主要性能指标，以及内外部工作条件的关系，讨论了有关EDFA的动态增益锁定与平坦机制。提出了更加优化的WDM系统中EDFA的自动增益控制的解决方案，并设计相关了试验，给出了采用本方案实现EDFA动态增益控制的分析结果。最后，指出了各种科技产品的问世，为EDFA的自动增益控制研究提供了更加广阔的思路和便利的条件。     

MSA增益可调EDFA在WDM系统中的应用

文章介绍了中间级接入(MSA)的概念和带有MSA功能的增益可调掺铒光纤放大器(EDFA)的原理及性能,详细分析了增益可调EDFA在密集波分复用(DWDM)系统中的应用场合以及多种性能表现,与传统固定增益EDFA相比,增益可调EDFA所具有的优点,并预测了带MSA功能的增益可调EDFA的应用前景.     

掺铒光纤放大器自动增益控制的理论研究

采用环形激光器法,建立了LD 抽运的掺铒光纤放大器(EDFA)自动增益控制数学模型,从理论上系统地讨论了该自动增益控制EDFA 的原理,并用计算机模拟计算和分析了其各种特性。     

空间光通信中空间辐射对光纤放大器性能的影响

以60Co为辐射源, 通过地面辐射模拟实验, 对掺铒和铒镱共掺两种光纤放大器的性能变化进行了对比分析。实验结果表明, 在总剂量为40 krad的低剂量轨道辐射环境中, 信号光通过这两种光纤放大器后, 其中心波长及半宽都没有发生显著变化, 这为光纤放大器能够应用于空间光通信提供了保证; 在辐照过程中掺铒光纤放大器的增益下降3.91 dB, 而铒镱共掺光纤放大器的增益下降17.60 dB, 表明镱离子的存在使得铒镱共掺光纤放大器的抗辐射性能要明显弱于掺铒光纤放大器, 这也为不同发射功率下的空间光通信系统在选择合适类型的放大器时提供了一个有益的参考。     

拉曼+EDFA宽带混合光放大器的实现和设计优化

基于对增益和噪声特性的分析,本文实现了长距离宽带传输系统中由分布拉曼放大器和掺铒光纤放大器中组成的宽带混合放大单元,并提出了混合放大器进行优化设计的方法,特别指出适当调整拉曼放大器和掺铒光纤放大器的增益谱可以实现噪声谱的平坦.     

基于光纤环形镜的增益平坦L波段掺铒光纤放大器优化设计

L波段掺铒光纤放大器（EDFA）的增益介质具有本征增益平坦特性,但平坦增益值低,放大器实用性差,因此对放大器优化设计提高平坦增益有十分重要的意义。使用光纤环形镜（FLM）作为增益平坦滤波器进行L波段掺铒光纤放大器的增益平坦化实验,实现了高增益值的平坦输出。     

EDFA增益瞬态控制研究的最新进展

针对当前光分组与线路节点光放大高稳定性需求,依据电、光两种主流控制方案,阐明了掺Er3+光纤放大器(EDFA)带微调和无微调情况下,基于电的自动增益控制机理。综述了EDFA增益瞬态控制研究的最新进展。分析了各种增益控制方案的具体控制过程。呈现了这些控制方法所取得的阶段性成果。     

Dynamic erbium-doped fiber amplifier based on active gainflattening with fiber acoustooptic tunable filters

We describe the first demonstration of a dynamic erbium-doped fiber amplifier (EDFA) based on automatic feedback control of active gain equalizing filters. The filters are all-fiber acoustooptic tunable filters capable of generating controllable filter shapes. Wide dynamic-range gain/power control is achieved with <0.6-dB signal ripple over 30 nm in various operating conditions. We also show, by numerical simulation, an important advantage of the dynamic EDFA over a conventional EDFA in cascaded structures     

适用于WDM的几种增益平坦的掺铒光纤放大器

近年来，掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）与波分复用（ＷＤＭ）相结合的传输技术已成为高速率，大容量光通信发展的主流方向。本文分析总结了国外研制适用于ＷＤＭ的增益平坦ＥＤＦＡ的几种有效方案，为适用于ＷＤＭ的ＦＤＦＡ实用化研究提供参考。     

A channel-number insensitive erbium-doped fiber amplifier withautomatic gain and power regulation function

The design scheme for an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) with automatic channel-by-channel gain and power regulation function is discussed with much emphasis on the pump power control scheme and the requirement for feedback circuitry. Based on both wavelength and time-resolved simulation technique, an amplifier repeater employing novel high-speed automatic gain control (AGC) and automatic level control (ALC) functions is designed and implemented. The AGC and ALC scheme can suppress the transient power fluctuation of a surviving channel caused by adding or dropping all other channels less than 0.45 dB and keep output power constant over 9-dB input power range     

掺铒光纤放大器(EDFA)的黑盒模型理论

根据掺铒光纤放大器(EDFA)两能级放大模型推导出黑盒模型(BBM,black box model),随后给出了黑盒模型的通用测量步骤及注意事项。该模型基于EDFA的外特性,运算速度快,同时考虑了EDFA的饱和、增益不平坦特性以及ASE噪声谱的非均匀性。它对于在现场实验前仿真和分析系统性能具有较高的实用价值.     

在线掺铒光纤放大器的增益和噪声分析

本文提出了掺饵光纤放大器（ＥＤＦＡ）增益的精确模型，并对ＥＤＦＡ的增益进行了计算，其结果与实验相当符合。并在此基础上，结合光子数的Ｍａｓｔｅｒ方程和Ｐｅｒｓｏｎｉｃｋ关于接收机的理论，详细地分析了当ＥＤＦＡ为前放、中断时，其增益与接收机的噪声以及灵敏度在一定误码率下的关系。     

Inherent enhancement of gain flatness and achievement of broad gainbandwidth in erbium-doped silica fiber amplifiers

We report new methods to inherently increase the flatness and bandwidth of erbium-doped silica fiber amplifiers from three perspectives: fiber design, pump-signal WDM coupler optimization, and amplifier structure. First, to achieve inherent control of the gain spectrum, a new type of composite fiber structure with an Er-doped core and a Sm-doped cladding ring is proposed and experimentally demonstrated. Interaction of the optical field with the Sm-doped cladding to produce evanescent wave filtering is modeled, which provides an in-line control of gain fluctuation in the erbium-doped flier amplifier (EDFA) C band, 1530-1560 nm. Second, the effect of the spectral characteristics of WDM couplers over the L band of an EDFA is explored. A fused taper fiber coupler for a 1480-nm pump is optimized for signals in the wavelength range of 1570-1610 nm by measuring the small-signal gain, gain tilt, and noise figure in an L-band EDFA. Finally, a new all-fiber structure for a wide-band EDFA, where the L and C bands were coupled serially, is demonstrated with optimized pump-signal couplers. Further optimization of the new composite fiber structure and the transient effects in the serially coupled EDFAs are also discussed     

Distributed temperature sensing with erbium-doped fiber amplifiers

The experimental verification of a novel fiber-optic sensor which performs distributed measurement of temperature by using a distributed erbium-doped fiber amplifier (EDFA) is presented. The sensor configuration is similar to that of a conventional optical time-domain reflectometer and detects the Rayleigh backscattered portion of a pulsed optical signal which is amplified by the EDFA, along with the backward amplified spontaneous emission (ASE) generated by the EDFA. The sensor utilizes the temperature dependence of the gain in an EDFA. The amplification provided by the erbium-doped fiber, which is pumped at 1.48 μm, significantly increases the magnitude of the optical signal reaching the receiver, thus leading to a simplified configuration and a potentially superior performance as compared to other types of distributed fiber-optic temperature sensors     

基于EDFA和级联RFA的混合光纤放大器的设计

基于EDFA的理论模型和受激拉曼散射效应的分析理论,利用EDFA和RFA的增益谱互补特性,对拉曼光纤放大器(RFA)采用两根光纤级联方式,研究并设计了EDFA与级联光纤的RFA相结合的混合放大器结构.仿真结果表明:在不使用增益均衡器的条件下,所设计的混合光纤放大器在输出端得到了近似相等的输出光功率,得到了增益平坦度为0.62 dB、波长带宽为70 nm(1 550～1 620 nm)的结果,在密集波分复用光通信系统中有重要的应用价值.