用于S波段光纤拉曼放大器增益平坦的长周期光纤光栅设计

根据实际所测得的S波段光纤拉曼放大器的信号增益谱,通过对长周期光纤光栅具体参数的选定,由两个长周期光纤光栅级联滤波的组合,可以使增益图谱在50nm(1485～1535nm)带宽内,增益平坦度达到士0．6dB以内．由三个长周期光纤光栅级联滤波组合,可以使增益图谱在49nm(1490～1539nm)带宽内,增益平坦度达到0．5dB,55nm(1485～1540nm)带宽内,增益平坦度达到1dB．这对扩大长周期光纤光栅增益平坦滤波器的运用范围,扩大单泵浦S波段光纤拉曼放大器的有效增益带宽有着积极的意义．     

多泵浦与光纤级联结合的宽带拉曼光纤放大器

针对传统光纤通信传输系统中拉曼光纤放大器(RFA)增益带宽不足、输出增益低且输出增益不平坦的问题,设计了一种多泵浦和光纤级联相结合的宽带拉曼光纤放大器。并且推导实现增益平坦输出时所用六个泵浦光和四段光子晶体光纤(PCF)对应参数满足的约束表达式,从理论上给出了一种提高放大器增益和增益带宽的同时保证较小增益平坦度的设计方法。最后通过Matlab数值模拟,所设计的宽带拉曼光纤放大器达到了增益带宽92 nm,平均增益39.95 dB,增益平坦度0.1447 dB。     

（英）基于增益谱多项式拟合的双泵浦碲基光纤级联拉曼光纤放大器

光纤拉曼放大器的带宽、增益及增益平坦度直接影响了光纤通信系统的传输质量.针对这些参数的优化,根据碲基光纤的拉曼增益谱特性提出了一种双泵浦级联碲基光纤的拉曼放大器结构.并推导了实现增益谱平坦时光纤长度和泵浦参数满足的约束条件.经过对拉曼增益谱的5次多项式拟合,更准确地反映了拉曼增益谱的信息,同时也简化了其实现增益谱平坦的条件.通过Matlab仿真分析得到,当两段光纤分别取0.339 km,0.16 km时,其最大增益为17.81 dB,增益平坦度为0.66 dB ,放大带宽为48 nm.该方案为宽带宽、高增益、增益平坦度小的拉曼光纤放大器设计提供了一种新的思路.     

基于长周期光纤光栅的增益均衡器设计

运用耦合模理论,通过对长周期光纤光栅形成的光纤中导模和包层模耦合的分析计算,设计了一个由三个长周期光纤光栅组成的掺铒光纤放大器的增益平坦滤波器。针对掺铒光纤放大器的一个典型增益曲线,这一滤波器可实现33nm带宽内小于0．3dB的增益平坦,而且所选取的基准增益得到保留,基准增益对应的增益带宽损失很小。     

基于级联光纤环形镜的增益平坦掺铒光纤放大器

基于光纤环形镜的滤波原理,提出利用级联结构光纤环形镜(FLM)实现掺铒光纤放大器(EDFA)增益平坦滤波的方案,并进行了相关实验研究.实验结果显示,使用级联FLM取得了明显的增益平坦效果,其1535-1557nm波长范围内的增益不平坦度由±5dB减小到±1dB.     

反向抽运分布式光纤拉曼放大器的实验研究

实验研究了1425 nm和1453 nm双波长反向抽运50 km单模光纤的分布式光纤拉曼放大器(RFA)。利用改进的时域消光法测量了放大器的输出特性和光学信噪比(OSNR)随开关增益的变化关系。在C波段(1530~1564 nm)内,测得放大器的开关增益约为13 dB,增益不平坦度小于±0.6 dB,相对于双瑞利散射(DRS)噪声的光学信噪比为45 dB,总的光学信噪比为39 dB。同时还测量了信号光经过二级级联分布式光纤放大器传输后的特性,结果表明,与一级光纤拉曼放大器结构相比,二级放大器的开关增益和不平坦度都增大了一倍,而输出的光学信噪比减小了约2 dB。     

混合拉曼光纤放大器的实现

在拉曼光纤放大器(FRA)和掺铒光纤放大器(EDFA)理论建模的基础上,设计并制作了双波长泵浦的FRA和EDFA相结合的混合光纤放大器,获得了较为平坦的(±1dB),80nm(1533～1613nm)的增益带宽,峰值增益达到了近16.5dB,带内平均增益为15.5dB.     

宽带光纤拉曼放大器的优化设计􀀂

研究优化设计宽带光纤拉曼放大器平坦增益带宽的方法。通过研究多波长后向泵浦光纤拉曼放大器的传输方程，分别用模拟煺火算法及四阶阿当方法迭代出各泵浦波频率及输入功率的大小。可设计出满足增益平坦度要求的宽带光纤拉曼放大器。设计了两个光纤拉曼放大器，一个采用双波长泵浦，得到的平坦增益带宽为50nm，增益不平坦度小于1dB。另一个采用四波长泵浦，得到的平坦增益带宽为80nm，增益不平坦度小于1dB。所得结果证明提出的优化设计方法对于设计多波长泵浦平坦增益带宽光纤拉曼放大器是一种有效的方法。     

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。     

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...     

Amplification Effect on Rayleigh Scattering and SBS in 25 km Distributed Fiber Raman Amplifier

The amplification effect on stimulated Brillouin scattering （SBS） and Rayleigh scattering in the backward pumped G652 fibers Raman amplifier have been researched. The signal source is a tunable narrow spectral bandwidth （〈10 MHz） ECL laser and is pumped by the tunable power 1427.2 nm fiber Raman laser. The Rayleigh scattering lines are amplified by fiber Raman amplifier, and Stokes stimulated Brillouin scattering lines are amplified by fiber Raman amplifier and fiber Brillouin amplifier. The SBS lines total gain is a production of the gain of Raman and the gain of Brillouin amplifier. In experiment, the gain of SBS is about 42 dB and the saturation gain of 25 Ion G652 backward FRA is about 25 dB, so the gain of fiber Brillouin amplifier is about 17 dB.     

S波段光纤放大器的研究

利用1064nm连续光纤激光器为泵浦源,上转换方式泵浦掺铥硅基光纤,实现了S波段的放大。实验采用后向泵浦方式,在1445—1485nm,得到了大于1dB的信号开关增益;在1485nm处峰值增益达到1．45dB。     

机械可调的相移长周期光纤光栅

介绍了一种利用机械应力在普通单模光纤(SMF)中产生相移长周期光纤光栅(LPFGs)的简单方法。通过光弹效应，用有凹槽的平板制作LPFGs；用螺丝控制2个凹槽平板之间的距离，可以得到不同的相移值，实现了相移值的连续可调。光栅的传输光谱可以通过所加外力实现调谐，谐振峰强度的可调谐范围达到了16dB。该方法对于光栅光谱的调谐有很大的灵活性，可应用于掺Er光纤放大器(EDFA)的增益平坦。     

TDM抽运光纤拉曼放大器增益平坦的研究

讨论了分时复用(TDM)抽运光纤拉曼放大器的增益平坦特性,基于拉曼增益谱理论,建立了光纤拉曼放大器的开关增益与光纤特性的关系表达式.通过数值模拟发现,信号增益平坦随抽运功率组合的不同有规律地起伏变化.通过优化抽运功率组合,实现了TDM抽运光纤拉曼放大器增益的平坦化.     

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.     

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.     

反向抽运喇曼光纤放大器开关增益特性研究

用数值计算的方法,对影响反向抽运喇曼光纤放大器开关增益的几个参数与反向抽运喇曼光纤放大器开关增益的关系进行了分析研究,数值计算的结果对有效提高反向抽运喇曼光纤放大器的开关增益有参考意义。     

渐逝波耦合半导体量子点光纤放大器

基于半导体量子点的特性,结合光纤渐逝波耦合器,提出了一种新型的光纤放大器件,它将以溶液形式的硫化铅(PbS)半导体量子点材料沉积于耦合器熔锥区,信号光和抽运光通过渐逝波共同与半导体量子点材料相互作用,实现光的放大作用。PbS量子点材料是采用工艺容易控制的反胶束法制备的,通过透射电镜(TEM)测量得到其粒子尺寸小于10 nm。利用工作波长为980 nm,功率为30 mW的半导体激光器抽运光源对该光纤放大器抽运,在1310 nm波段得到了大于4 dB的增益,这是半导体量子点尺寸效应引起的光谱蓝移现象的体现。因此,这种有源区短、器件结构紧凑的光纤放大器在高速、宽带光纤接入等领域具有重要的实际意义和应用价值。     

分布式光纤喇曼放大器优化算法

提出一种行之有效的优化算法。该方法在喇曼放大器的功率耦合方程基础上 ,通过遗传算法和龙格 -库塔算法的结合 ,对分布式宽带光纤喇曼放大器的性能进行了数值仿真模拟 ,得到了传输距离 1 0 0 km、带宽 70 nm内 ,平均开关增益为 1 5 .2 d B、增益平坦度优于± 0 .7d B的优化结果。     

光纤拉曼放大器增益系数与噪声系数的实验研究

采用 1480nm波长抽运 ,对TrueWaveTM,DCF和DSF三种通信光纤在 1 5 μm波段的拉曼增益系数进行了实验测量和比较 ;针对用作光接收机或EDFA前端预放大的光纤拉曼分布放大器使用要求 ,对放大自发拉曼散射的噪声系数进行了实验测量 ,并与理论计算进行了比较。