同向抽运光纤拉曼放大器的阈值特性

为全面分析同向抽运光纤拉曼放大器的阈值特性,基于耦合微分方程,采用龙格库塔算法,数值模拟同向抽运光纤拉曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程,在此基础上根据实际情况推导出同向抽运光纤拉曼放大器的阈值公式。然后,数值计算各个参数对同向抽运光纤拉曼放大器阈值特性的影响,结果表明,初始信号光功率、光纤有效长度、拉曼增益系数、抽运光和信号光频率比值增加,阈值减小;光纤有效面积越大,阈值越大。     

反向抽运光纤拉曼放大器阈值的数值分析

为分析反向抽运光纤拉曼放大器的阈值特性,基于已有的耦合微分方程,采用龙格库塔法和打靶法相结合的算法,数值模拟了反向抽运光纤拉曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程,在此基础上根据实际情况推导出反向抽运光纤拉曼放大器的阈值公式,并详细分析了各个参数对反向抽运光纤拉曼放大器阈值特性的影响,结果表明,初始信号光功率、光纤有效长度、拉曼增益系数增加,阈值就会减小;光纤有效面积越大,阈值越大。     

基于改进粒子群算法的后向泵浦RFA设计北大核心CSCD

为了满足第六代移动通信(6G)系统对光通信网络的高速率及大容量的要求,进一步提高光传输网络中光纤放大器的带宽、响应速率及放大倍数等成为目前的研究重点。在使用碲酸盐光纤作为光纤增益介质的同时,提出一种改进粒子群优化算法,通过在迭代过程中动态的调整速度、位置及惯性权重值,获得更高收敛速度,增强全局搜索的能力。应用该算法对拉曼光纤放大器的各个泵浦光参数配置进行优化、分析及仿真验证,最终设计出平均开关增益为23.738 8 dB,增益平坦度为0.209 8 dB的后向泵浦拉曼光纤放大器。结果表明,改进的粒子群优化算法对拉曼放大器泵浦光的参数配置有很强的适应性,能够获得较低的增益平坦度,对未来拉曼光纤放大器的设计具有一定的参考意义。     

TDM抽运光纤拉曼放大器的色散研究

基于光纤拉曼放大器(FRA)的非线性偏微分耦合方程,采用时分复用(TDM)方式抽运,研究了多波长抽运源反向抽运时信号光在光纤中的传输特性.利用分布傅里叶变换方法数值模拟了TDM反向抽运光纤拉曼放大器的色散特性.分析了光纤的色散系数、抽运光的占空比,以及抽运源的数量变化等对光纤拉曼放大器色散的影响,研究结果为TDM抽运光纤拉曼放大器色散的进一步研究提供了参考.     

基于光子晶体光纤的拉曼放大器特性研究

研究了基于光子晶体光纤拉曼放大器的特性.在后向多抽运的情况下,利用不同的几何尺寸与掺锗浓度,全面研究了拉曼净增益、信号双重瑞利后向散射光信噪比及放大自发辐射光信噪比,并进行了模拟分析.计算、比较了该类放大器与基于单模光纤的拉曼放大器的性能.结果表明,在合理选择光纤几何尺寸与掺锗浓度的基础上,光子晶体光纤拉曼放大器具有更好的放大特性.     

级联拉曼光纤激光器研究进展

稀土掺杂光纤激光器因受限于稀土元素的发射截面,只能在特定波长范围输出激光。理论上级联拉曼光纤激光器只要有合适的泵浦源和适当的谐振腔,即可输出任意波长斯托克斯光。以1064nm掺镱光纤激光器作泵浦源为例,以锗硅光纤为拉曼增益媒质,目前报道的级联拉曼光纤激光器输出的斯托克斯光波长范围为1120~2200nm。由于增益光纤具有很宽的拉曼增益谱,级联拉曼光纤激光器可进行宽带调谐,也可同时输出多个波长。级联拉曼光纤激光器不仅用于光通信上拉曼光纤放大器和远程泵浦掺铒光纤放大器的泵浦源,也可广泛用于超连续波产生、光传感、光成像等领域。对近几年来级联拉曼光纤激光器在理论设计基础、单、多波长级联拉曼光纤激光器等方面获得的取得的最新进展进行了概述。     

利用免疫算法优化设计的宽带大增益拉曼光纤放大器

为提高拉曼光纤放大器(RFA)的增益带宽和输出增益、改善增益平坦度,本文以掺铒碲基光纤作为放大介质,使用6个泵浦光设计了一款能够实现对C+L波段共100 nm带宽信号光平坦放大的拉曼光纤放大器.在设计过程中,针对拉曼光纤放大器模型中的非线性优化和组合优化问题,采用免疫算法配置泵浦光波长和功率的方法来解决,同时保证拉曼光...     

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。     

正在崛起的新型光纤放大器——拉曼光纤放大器

拉曼(Raman)光纤放大器(RFA)是被誉为光纤通信发展里程碑的掺饵光纤放大器(EDFA)之后又一个引人注目的光放大器。RFA的出现,将会对光纤放大器和光纤通信产生重大的影响。人们对RFA的兴趣来源于这种放大器可以提供整个光纤波长波段的放大,通过适当改变泵浦激光光波波长可达到在任意波段进行光放大的宽带放大器,甚至可以在1270nm～1670nm整个光纤波段内提供光放大。     

瑞利散射对拉曼光纤放大器性能的影响及抑制措施

瑞利散射是影响拉曼光纤放大器性能的重要因素。本文系统地分析了瑞利散射对拉曼光纤放大器噪声、串扰和功率代价等性能的影响，指出优化选择泵浦功率和泵浦方式以及插入光隔离器等措施可以降低瑞利散射的影响，从而为拉曼光纤放大器的优化设计提供了依据。     

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。     

用改进的遗传算法对多信道FRA泵浦源进行优化设计

Based on the nonlinear power coupled equations of fiber Raman amplifiers （FRA）, the optimal design to the pumps source has been done with modified genetic arithmetic in this paper. The numerical simulation shows that, for a 40 channels DWDM system and with three pump sources, the Raman gain of about 10dB can be obtained, and the gain ripple is about 1.5dB. The result is useful for the design of backward-pump FRA.     

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。     

混合链路光纤喇曼放大器研究

对由普通单模光纤 (SMF) ,色散补偿光纤 (DCF)作为喇曼增益介质的两种结构的混合链路光纤喇曼放大器进行了实验研究 ,并对实验情况下的实际传输系统中的混合喇曼放大链路进行了理论数值模拟 ,比较和分析了两种链路结构的增益和噪声特性     

拉曼放大器的交迭因子模型及其性能特性仿真

通过引人交迭因子的概念，提出了光纤拉曼放大器(FRA)仿真的改进模型。采用此模型进行仿真，可以在保证精度的基础上，显著缩短仿真时间。在此模型的基础上，仿真了色散和非线性效应对超高斯脉冲抽运拉曼放大器性能的影响。结果表明，色散对其影响较大，而非线性系数对其影响相对较小。     

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.     

色散补偿型光纤拉曼放大器的增益和噪声指数的实验研究

对S波段的色散补偿型分布式光纤拉曼放大器(FRA)进行了研制。本放大器中采用了先进的光纤拉曼激光器作为抽运源,并对5 km DCF-50 km G652光纤色散补偿型分布式FRA分别进行了前向抽运和后向抽运,测量了其前向和后向增益光谱和噪声谱,结果表明后向抽运方式在增益和噪声特性方面优于前向抽运方式。对色散补偿型分布式FRA在后向抽运方式下的增益和噪声指数随抽运功率的变化而变化的规律进行了实验研究,结果表明其增益随抽运功率的增大而增大,噪声指数随增益的增大而减小。为比较色散补偿型分布式FRA和分布式FRA在增益和噪声方面的性能,分别测量了上述两种光纤拉曼放大器在后向抽运方式下的增益谱和噪声指数谱,结果表明: 5 km DCF-50 km G652光纤制成的色散补偿型分布式FRA的增益和噪声特性,均优于由50km-G652光纤制成的分布式FRA。本文对实验结果进行了理论分析。     

光纤拉曼放大器

主要讨论了光纤拉曼放大器的原理、历史、现状和前景，同时分析了它的设计原则、增益均衡的各种方法，给出了拉曼放大器的仿真模型。最后讨论了放大器基本特性对系统性能的影响。     

计算多波长抽运光纤拉曼放大器传输方程的新方法

提出了一种直接用龙格一库塔迭代算法全面求解光纤拉曼放大器传输方程的方法。求解中不作任何假设近似，综合考虑了抽运、信号、噪声在传输过程中的相互作用。该方法推导过程简单，计算速度较快，能达到较高的精度要求，且有助于深入理解光纤拉曼放大器中各种效应在传输过程中的相互影响。采用此方法成功地在100nm带宽上求得信号增益，取得了较好的增益平坦度。同时给出了抽运功率在光纤传输线上的分布，进而给出了各个波长上的噪声系数。该方法非常适合应用于超宽带多波长抽运光纤拉曼放大器的工程设计。     

新型增益平坦光纤喇曼放大器的研究

利用光子转换理论的前向受激喇曼散射(SRS)耦合方程,结合多波长泵浦和光纤级联两种方法,提出了一种新型的具有平坦增益的宽带光纤喇曼放大器(FRA).采用数值解法对100信道的波分复用(WDM)系统进行了仿真,得到了宽带增益平坦的功率输出,为光纤喇曼放大器(FRA)增益平坦化提供了一种新的实现方法.