适用于波分复用系统的增益平坦型掺铒光纤放大器的研究

1 前言 光纤有线电视系统主要由光发射机、光缆、光纤放大器、光接收机等设备组成。光发射机的作用是将有线电视信号转换为光纤中传输的光信号。光接收机是将光信号再转换为电信号送给用户,光缆主要用来长距离传输光信号。在长距离传输信号过程中,为了保证信号的传输质量,需要在信躁比尚不太下降时,即进行传输损耗的补偿,以提高信号的电平,扩大信号的传输距离,这就需要中继放大器。光纤放大器即为将光信号放大的设备。     

掺铒光纤放大器

阐述掺铒光纤放大器(EDFA)的原理和结构，介绍掺铒光纤放大器在密集波分复用(DWDM)传输系统中的应用，掺铒光纤放大器的优缺点以及发展前景。     

掺铒光纤放大器的动态增益均衡

波分复用系统对掺铒光纤放大器增益的动态平坦提出了严格的要求，为此人们设计了各种动态增益均衡器以实现EDFA的增益谱的平坦化。现有的各种动态增益均衡技术分静态和动态两种。我们讨论了几种不同类型的动态增益均衡方法，详细并举例分析几种典型的动态增益均衡器基本结构、工作原理、适用范围及其优缺点。最后对未来动态增益均衡器的发展作了展望。     

几种新型的掺铒光纤放大器

概述了近年来掺铒光纤放大器 (EDFA)的技术发展 ,着重介绍了单泵两级 EDFA、远泵浦 EDFA、增益均衡或增益锁定 EDFA三种新颖的原理结构 ,为未来实用的优化 EDFA提供一些参考。     

掺铒光纤放大器的研究现状与发展趋势

介绍了掺铒光纤放大器 (EDFA)的研究和应用情况 ,指出了掺铒光纤放大器存在的问题及发展方向 ,为掺铒光纤放大器的深入研究提供了有益参考     

C波段增益平坦掺铒光纤放大器的优化设计

EDFA的增益不平坦是限制DWDM系统性能的一个重要因素,目前已经提出了许多方案来改善EDFA在整个C波段内的增益谱.采用双级串联结构,并在两段光纤中间加入增益均衡滤波器来实现增益平坦.通过对前后两段铒光纤的长度优化,使得增益均衡滤波器的谱特性易于实现.优化后的EDFA输出功率达到17dBm,噪声指数小于5dB,在1530～1565nm的带宽内增益波动小于1dB.     

掺铒光纤放大器的增益锁定

本文从掺铒光纤放大器的速率方程理论模型出发、根据光功率传输方程，对多个WDM信道传输时EDFA动态特性进行了模拟分析。提出了以某一路信道进行反馈从而实现增益锁定的方案，模拟计算结果表明，当EDFA的输入功率不超过形成激光振荡所容许的最大输入功率时，以某一路信道信号光进行反馈可以实现增益的稳定锁定；增益锁定作用的时间响应相当快，达到稳态增益锁定值的时间小于5ms；当上下信道或信道功率变化时，增益锁定仍然十分有效。     

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.     

光网络中掺铒光纤放大器增益平坦性研究

论述了EDFA增益平坦化的主要方法,全面介绍了国内外光纤放大器增益平坦化的研究进展和成果,并对其优劣势进行了分析比较,提出了EDFA增益平坦技术的发展趋势.另外,还介绍了一种利用全局搜索算法来优化设计自身增益平坦EDFA这一较为新颖的方法.     

宽带增益平坦光纤Raman放大器的研究进展

宽带增益平坦光放大器是密集波分复用光通信系统提高信息容量的基本需求。在总结宽带掺铒光纤放大器的基础上 ,介绍了展宽光纤Raman放大器平坦增益带宽的基本方法和研究现状。     

L-波段掺铒光纤放大器增益谱特性研究

对掺铒光纤放大器 (EDFA)在L 波段 (L Band ,15 70～ 16 10nm)的增益谱特性进行了理论和实验研究。理论和实验研究得出在最佳反转粒子数密度 (N=0 39) 条件下 ,掺铒光纤L Band的平坦增益谱宽为 2 2nm(± 0 5dB) ,抽运功率与输入信号功率呈线性关系。实验测得L BandEDFA单信道小信号增益为 33dB。     

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。     

EDFA在WDM长距离传输系统中的应用考虑

详尽地分析了ＥＤＦＡ在ＷＤＭ长距离传输系统的应用情况，并在此基础上提出了延长ＷＤＭ系统传输距离的几种方案。     

多路放大系统的增益均衡

研究了铒光纤长度对多路波分复用放大系统性能的影响。计算结果表明，选择适当的铒光纤长度能够有效地减小多路放大系统的增益偏差，实现均衡放大。     

本征平坦增益带宽>33 nm的高增益、低噪声L-波段铒光纤放大器

对掺铒光纤L-波段的增益谱特性进行了理论模拟与实验,确定了形成平坦增益谱的最佳粒子数反转条件(～40％);采用两段级连分配抽运放大光路,小信号增益>36dB,最低噪声系数<4.4dB,在不加增益平坦滤波器的条件下,23±0.5dB的本征平坦增益带宽达到33.5nm(1569～1602.5nm)。     

光纤CATV用实用化掺铒光纤放大器

本文从速率方程出发 ,利用 EDFA的大信号理论 ,采用加速迭代敛算法 ,对 EDFA进行了优化设计。在理论分析的基础上 ,设计出 CATV用 EDFA。经测试 ,各项性能参数达到较高要求。按此设计生产出的 EDFA已批量供应市场。     

L-波段掺铒光纤放大器的优化设计

针对传统L-波段掺铒光纤放大器(EDFA)转换效率不高，提出了一种在未泵浦掺铒光纤的输入端插入一根布拉格光栅(FBG)的L-波段EDFA新结构。实验表明这种结构可以提高功率转换效率，小信号增益增加约3dB。基于考虑ASE噪声的Giles模型，建立了这种EDFA的理论模型，并运用数值模拟算法系统地分析了布拉格波长及其反射率等参量对放大性能的影响。