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。     

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。     

前、后向多抽运光纤喇曼放大器的增益特性分析

为了研究前向、后向多抽运光纤喇曼放大器的增益特性,在受激喇曼散射功率耦合方程组的基础上,采用龙格-库塔法结合打靶法分别计算了前、后向抽运功率、信号功率沿光纤的演化过程,并给出了抽运功率和信号功率的计算结果.结果表明,前向抽运系统中信号开始被放大,在最大处开始快速减小.低频抽运光的功率开始被放大的原因是由于抽运光之间的非线性相互作用引起的.后向抽运时信号开始被缓慢减小,然后在距离光纤末端处快速增加.这为以后喇曼光纤放大器的设计提供了重要的参考.     

前、后向多抽运光纤喇曼放大器的增益特性分析

为了研究前向、后向多抽运光纤喇曼放大器的增益特性,在受激喇曼散射功率耦合方程组的基础上,采用龙格-库塔法结合打靶法分别计算了前、后向抽运功率、信号功率沿光纤的演化过程,并给出了抽运功率和信号功率的计算结果。结果表明,前向抽运系统中信号开始被放大,在最大处开始快速减小。低频抽运光的功率开始被放大的原因是由于抽运光之间的非线性相互作用引起的。后向抽运时信号开始被缓慢减小,然后在距离光纤末端处快速增加。这为以后喇曼光纤放大器的设计提供了重要的参考。     

脉冲光布里渊散射信号的拉曼放大研究

实验研究了前向拉曼泵浦方式下脉冲信号光产生的自发布里渊散射信号和受激布里渊散射(SBS)信号的拉曼放大规律。拉曼泵浦放大自发布里渊散射信号时,随泵浦功率增大会出现SBS现象,对散射信号的放大由拉曼放大和布里渊放大两部分引起,因此增益较大,当拉曼泵浦功率为1 000 mW时Stokes光增益可达54 dB。拉曼泵浦放大SBS信号时,放大过程中只存在拉曼放大。且当泵浦功率增大至600 mW时,会引起多级布里渊散射,致使一级Stokes和泵浦能量会转移到下一级布里渊散射,一级Stokes光增益饱和并下降。     

G652光纤中背向自发拉曼散射的增益特性

讨论了背向自发Raman散射脉冲在自生分布式G652光纤Raman放大器中传输的增益特性。实验发现，反Stokes Raman（ASR）和Stokes Raman（SR）自生分布式脉冲光纤Raman放大器的阈值抽运峰值功率是25．4W和18．0W。在入射功率为52W时，ASR和SR的增益分别为5．0dB和8．6dB。放大的反Stokes和Stokes背向自发Raman散射光时域反射（OTDR）曲线上放大的阈值时间位置随激发功率的增高前移并具有规律性。放大的ASR背向自发散射强度受光纤温度调制，具有温度效应，已应用于远程分布光纤Raman温度传感器系统。     

分布拉曼光纤放大的实验研究

采用符合ITU-T标准的G波段40信道波分复用(WDM)光源对分布式拉曼放大器(DRA)的特性进行了实验研究。对不同抽运方式及不同光纤长度的分布式拉曼放大器性能作了较为详细的报道。在抽运功率相同的条件下，选用50km单模光纤对比研究了不同抽运方式的拉曼放大器增益和噪声。通过对不同光纤长度的分布式拉曼放大器的实验研究发现，在较低抽运功率且输入信号功率较低的情况下，随着光纤长度增加，拉曼增益也增加，有效噪声系数减小。研究了分布式拉曼放大器对波分复用通信系统信噪比的改善，实验发现不同抽运功率下，拉曼放大器对系统信噪比的改善随抽运功率增加而增加，但是不成线性关系，而且最终会出现饱和。     

基于混合抽运喇曼放大的准无损传输系统研究

为了实现信号光在光纤链路上的准无损传输,采用在光纤两端对称注入1阶和2阶喇曼抽运的高阶喇曼放大方法,对该结构下的光纤准无损传输系统建立了理论仿真模型,并对该系统进行了仿真优化,研究了在不同的1阶和2阶抽运功率组合方案下,系统总功率消耗和信号沿光纤功率平坦度的变化,以及信号光功率和光纤长度对系统性能指标的影响。结果表明,采用过高功率（大于1mW）的入射信号光,会恶化系统整体性能;当光纤的长度过长时（大于60km）,系统的平坦度指标恶化明显。采用该方案能实现60km的准无损传输,并且可以通过系统所需能耗和信号平坦度的实际需求,设计出不同的抽运功率组合方案。     

多波长抽运C+L波段喇曼放大器的数值模拟与分析

为了合理地设计出宽带分布式光纤喇曼放大器系统,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对前向抽运方式的喇曼耦合方程进行数值仿真,获得了合适的抽运源波长,从而实现了分布式喇曼光纤放大器的带宽为80nm(1530nm～1610nm).在抽运功率均匀分配的情况下,对80个信道的信号进行分布式放大,分析了不同信号、抽运功率沿光纤的...     

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。     

基于碲基光纤SRS效应的全光波长转换研究

通过对碲基光纤拉曼增益谱曲线进行线性拟合,利用光纤中N信道前向瞬态受激拉曼散射效应(SRS:Stimulated Raman Scattering)的非色散限制的分析理论对碲基光纤拉曼波长转换进行了数值模拟,并对影响拉曼波长转换的因素进行了分析,同时与普通硅基光纤拉曼波长转换进行了比较。结果表明:在采用同样功率泵浦信号光的情况下,较普通硅光纤波长转换而言,利用碲基光纤进行拉曼波长转换采用的光纤长度较短,且得到的峰值转换效率高。     

Dispersion-compensating Raman/EDFA hybrid amplifier recycling residual Raman pump for efficiency enhancement

We experimentally demonstrate a novel concept of the dispersion-compensating Raman/erbium-doped fiber amplifier hybrid amplifier recycling residual Raman pump for increase of overall power conversion efficiency. The proposed dispersion-compensating hybrid amplifier system has only one pump source for Raman amplification in the dispersion-compensating fiber (DCF) and the residual pump power after the DCF is recycled for secondary signal amplification in an erbium-doped fiber cascaded to the DCF. Using the proposed scheme, we achieve the significant enhancement of both signal gain and effective gain-bandwidth by 15 dB (small signal gain) and 20 nm, respectively, compared to the performance of the Raman-only amplifier.     

多泵浦喇曼放大器的增益特性分析

提出了用同向泵浦的剩余泵浦功率作为反向泵浦的泵浦功率迭代初值,用Lorentz线型拟合喇曼增益系数,采用简明的数学模型,对比分析了同向、反向多波长泵浦喇曼放大器的增益特性以及信号间的受激喇曼散射对增益的影响.     

分布光纤喇曼光子传感器系统

分布光纤喇曼光子传感器（ Ｄ Ｏ Ｆ Ｒ Ｐ Ｓ） 系统是一种实时测量空间温度场、应力场和压力场的光纤网络系统。依据喇曼散射的温度效应,自发喇曼散射光子是温度信号的载体,瑞利散射光子是应力和压力信号的载体, Ｄ Ｏ Ｆ Ｒ Ｐ Ｓ 系统是一种特殊的光纤通信机,同时也是一种光纤雷达。文章讨论了系统的结构、解调方法、 Ｌ Ｄ 波长选择、系统的信噪比     

采用喇曼光纤放大器的长距离光纤传输系统中双重瑞利散射噪声的抑制

本文研究了在长距离光纤通信系统中,采用多级喇曼光纤放大器的情况下,双重瑞利散射波的产生和放大过程,提出了采用在喇曼光纤放大器中加入隔离器的办法进行双重瑞利散射噪声抑制。比较信号和双重瑞利散射噪声在入隔离器前后沿传输光纤的功率变化,加入隔离器以后,双重瑞利散射噪声得到了有效地抑制,而信号所受的影响不大。     

大功率双包层光纤激光器拉曼效应分析

受激拉曼散射是大功率光纤激光器性能提升的主要限制之一.采用数值方法深入分析了大功率光纤激光器中的拉曼效应,结果表明,增大信号波长和减小腔镜反射率能有效地减小受激拉曼散射的影响;深入探讨了不同泵浦方式下激光器的拉曼特性,为选取合适的泵浦方式提供了理论依据;首次研究了空间多点泵浦情况下大功率光纤激光器中的拉曼效应,对空间多点泵浦模型中如何优化泵浦方式、合理设置泵浦点功率具有指导意义.     

采用级连反向泵浦喇曼光纤放大器的长距离光纤传输系统中双重瑞利散射噪声的抑制

给出了反向泵浦喇曼光纤放大器中信号和双重瑞利散射噪声的计算方法,分析了双重瑞利散射噪声的特性,计算了采用光隔离器进行双重瑞利散射噪声抑制时,光隔离器的最佳位置。研究了使用多级反向泵浦喇曼光纤放大器的1080km光纤通信系统的传输特性,比较了信号和双重瑞利散射噪声在加入光隔离器前后沿传输光纤的功率变化。加入光隔离器以后,信号所受的影响不大,但双重瑞利散射噪声能得到有效抑制,可减少约三个数量级。1     

Wide-range all-optical wavelength conversion usingdual-wavelength-pumped fiber Raman converter

A wavelength conversion scheme based on a fiber Raman converter is proposed, in which an externally injected high power pump laser and the associated Stokes laser are used to assist the Raman conversion process of signal light coded with optical information. Because the Raman gain spectrum in fibers is extremely broad, a wavelength conversion device with wide-range tunability is feasible. We numerically demonstrate that wavelength conversion from 1.31 to 1.42 μm can be realized using a fiber Raman converter at up to 10 Gb/s with an efficiency of 18%. It is also demonstrated that wide range conversion from 1.31 to 1.55 μm for optical fiber communication is feasible at up to 5 Gb/s when the fiber Raman converters are cascaded twice     

Saturation and depletion effect of Raman scattering in opticalfibers

The analytical solution of nonlinear power coupled equations involving three waves is given. The study reveals that the Raman gain saturation effect caused by the generation of the second Stokes has to be taken into consideration in light amplification by stimulated Raman scattering, though it can be ignored in spontaneous stimulated Raman scattering. It is also shown that it is advantageous to feed the fiber with a small low-order Stokes signal in amplifying the higher-order Stokes signal for easing the requirement of high pump power and long fiber length. A model to calculate higher-order Stokes radiation in low-loss optical fibers is presented     

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.