具有色散补偿功能的Raman光纤光放大器(英文)

光纤损耗和色度色散是限制高速光纤系统传输容量的两个主要因素。损耗导致光在光纤中的衰减,传输一定距离后需要放大;而色度色散引起脉冲展宽,长距离传输需要色散补偿或采用其它色散管理手段。利用色散补偿光纤既可以进行色散补偿,又能作为喇曼光放大器增益介质使用的特点,分别测量了光纤的色散特性和喇曼增益特性,设计了通过色散补偿光纤同时进行色散补偿和喇曼光放大的系统方案,实验结果表明50公里单模光纤的色散和损耗(约10dB)可以通过采用5.6公里色散补偿光纤、具有12dB增益的Raman光放大器完全补偿。     

光纤喇曼放大器的实验研究

为了满足密集波分复用技术发展的需要，提出了用40nm的分布喇曼放大器实现低噪声、宽带放大的方案，用光谱分析仪测量了单模光纤的自发喇曼散射谱，实验研究了喇曼放大器的增益、噪声指数和饱和状态下的功率转换效率特性，开关增益大于8．5dB，等效噪声指数小于-0．3dB．     

具有级联增益光纤的增益平坦喇曼光纤放大器

宽带业务的增长和DWDM技术的发展,迫切需要更宽增益的全光放大器。本文提出了一种新的宽带FRA增益平坦化的补偿理论和设计方法。通过构造增益补偿光纤实现FRA增益平坦化,给出了补偿光纤增益系数曲线的轮廓及计算方法。并以掺锗光纤为例仿真设计了增益平坦光纤放大器,为FRA增益平坦化提供了一种新的技术途径。     

C波段集中式光纤喇曼放大器的研究

在PTDS仿真平台上,对C波段集中式光纤喇曼放大器特性进行了仿真试验,设计出一个参数得到优化的集中式光纤喇曼放大器,并对掺铒光纤放大器和光纤喇曼放大器在改善10 Gb/s系统性能方面作了比较。结果表明光纤喇曼放大器的性能优于掺铒光纤放大器。     

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．     

光纤中受激喇曼效应的应用技术研究

概述光纤受激喇曼散射原理,综述光纤喇曼散射主要应用,即光纤喇曼放大器、光纤喇曼激光器、光纤喇曼波长转换器和光纤喇曼传感器四种应用技术的研究现状,及其发展趋势。     

一种新颖的自反馈光注入单频窄线宽光纤激光器

报道一种基于自反馈光注入的单频窄线宽光纤激光器。激光器采用线形腔结构,用高掺杂Er3+光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈与腔内振荡激光干涉,形成折射率光栅与增益光栅共同作用选择纵模,获得稳定的1 549.85 nm单频窄线宽激光输出。在975 nm单模激光二极管(LD)抽运下,激光器的抽运阈值光功率为13 mW。当抽运光功率为112 mW时,最大输出信号光功率为30.6 mW,对应的光-光转换效率为27.3%,斜率效率为30.2%,信噪比大于50 dB。采用延时自外差方法测量线宽,当使用30 km单模光纤延迟线时,测量得到激光器的3 dB线宽为4.0 kHz。     

基于受激喇曼散射的可调谐波长转换器

为了克服普通波长转换器只能转换单一波长的缺陷,利用可调谐激光器和受激喇曼散射放大器理论,通过对多信道前向瞬态受激喇曼散射耦合方程的解析解进行分析,得出二信道时的增益表达式。建立基于受激喇曼散射的可调谐波长转换技术的理论模型,并利用OptiSystem软件对其进行仿真研究。仿真结果表明,两路光频率差在1～15THz之内的情况下,输出光信号的波长受可调谐激光器的控制,即实现波长转换的可调谐,并且转换后光信号的增益与两路光的频率差成正比,与泵浦光的波长成反比。     

受激喇曼散射对波分复用光纤传输系统功率的限制

讨论了影响波分复用系统性能的因素,计算了受激喇曼散射作用于波分复用系统时输入不同功率光信号输出端的功率谱分布,研究了受激喇曼散射对波分复用光纤传输系统输入信号功率的限制。     

一种新型低噪声掺Er光纤放大器的研究

提出了一种新型的低噪声掺Er光纤放大器(EDFA)。将光波长交错器的输入端口与普通EDFA的输出端相连接,用于降低噪声,信号光由光波长交错器的偶信道端口输出。利用光波长交错器的梳状反射特性,抑制EDFA的放大自发辐射(ASE),改善EDFA的噪声特性,使其具有低噪声的特点。采用4m长的掺Er光纤(EDF)作为增益介质,小信号功率为-26dBm时,在1530～1560nm带宽范围内,测得低噪声EDFA的噪声系数低于3.83dB,仅比噪声系数的量子极限3dB大0.83dB。     

40Gb/s光通信系统驱动放大器设计

针对40Gb/s光通信系统对高速芯片的需求,设计出一种微波单片宽带驱动放大器。该放大器基于0.15μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管工艺,可用于驱动铌酸锂调制器。放大器的宽带实现方案选择分布式拓扑结构,增益单元选择带有耦合电容的共源共栅结构。利用ADS仿真软件进行设计仿真,结果显示,所设计的放大器在DC-35GHz的工作带宽内增益响应平坦,电压增益大于10dB,增益平坦度为±0.5dB,具驻波特性良好,其输入、输出反射系数在频带内的典型值均小于-10dB;在1dB压缩点的输出功率为20dBm,故设计方案可行。     

一种Si CMOS的Ka波段毫米波功率放大器

为了满足毫米波雷达或通信系统对更高发射功率的需求,基于65 nm Bulk Si CMOS工艺制程设计了一款Ka频段功率放大器.该功率放大器工作于30～32 GHz,采用了共源共栅差分对结构的两级放大单元,使用中和电容增强电路的稳定性,并以变压器为基础设计实现了片上无源阻抗匹配网络.经过测试,该功率放大器在工作频段内的...     

0.18 μm CMOS高效高增益功率放大器设计

在自偏置A类共源共栅射频功率放大电路拓扑基础上,基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺设计了两级自偏置A类射频功率放大器电路.该射频功率放大器电路采用两级共源共栅结构,在共栅MOS管上采用自偏置.采用Cadence公司的SpectreRF工具对电路进行仿真与优化.设计与优化结果表明,在2.4GHz频率下,输出功率为20.3dBm,功率附加效率为49％,功率增益达到32dB.     

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。     

Design of a 2.5～14.5GHz distributed power amplifier

The operation principle of distributed amplifiers and the impedance characteristic of artificial transmission lines (ATLs) are analyzed, and a distributed power amplifier consisting of three gain cells is designed and fabricated by 0.18μm complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology. The peaking inductor is used to enhance the gain and the reverse isolation of the amplifier in high frequency. The termination loads of ATLs are increased and the values of on-chip inductors are optimized to provide good impedance matching, while improving the output power and efficiency. Measured results show that the amplifier has a 3dB bandwidth of 12GHz (2.5～14.5GHz) and provides an average forward gain of 9.8dB from 3 to 14GHz with a gain flatness of ±1dB. In the desired band, the output power at 1dB gain compression point (P_1dB) is from 4.3 to 10.3dBm while the power added efficiency (PAE) is from 1.7％ to 6.9％.     

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.     

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 wavelength division multiplexing （WDM） transmission system with three Erbium-doped fiber amplifiers （ED- FAs） 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 equaliza- tion can be further achieved.     

X 波段单级氮化镓固态放大器

利用自主研制的SiC 衬底的栅宽为2.5mm的AlGaN/GaN HEMT器件,设计完成了单级X波段氮化镓固态放大器模块．模块由AlGaN/GaN HEMT器件、偏置电路和微带匹配电路构成．采用金属腔体和测试夹具,保证在连续波下具有良好的接地和散热性能．利用双偏置电路馈电,并且采用独特的电容电阻网络和栅极串联电阻消除了低频和射频振荡．利用微带短截线完成了器件的输入输出匹配．在 8GHz频率及连续波情况下(直流偏置电压为 V_ds= 27V, V_gs= -4.0V),放大器线性增益为 5.6dB,最大效率为30.5％,输出功率最大可达 40.25dBm (10.5W),此时增益压缩为 2dB．在带宽为 500MHz内,输出功率变化为 1dB．     

偏振模色散对输出脉冲波形影响的分析与仿真

偏振模色散已成为限制光纤通信系统传输速率和距离的一大障碍,特别是当光纤通信系统单信道传输速率达到40Gb/s或以上时,二阶偏振模色散效应已不可忽略,它严重影响了信号传输质量,造成数字通信的码间干扰.本文根据单模光纤的偏振模色散时域脉冲响应公式,借助实验室开发的光纤通信系统仿真软件,分析了一阶、二阶偏振模色散对输出场中脉冲波形的影响,并验证出仿真实验与理论分析结果有很好的一致性.