分布式宽带光纤喇曼放大器的研制

为了研究分布式光纤喇曼放大器研制过程关键技术,采用数值分析与实验相结合的方法,从理论上分析了受激喇曼散射耦合方程组,并对抽运光、信号光之间相互作用过程进行数值模拟,选择了满足增益要求的抽运源数目、波长和功率参量。实验上通过调节抽运功率配置,得到了C+L波段信号净开关增益大于10dB,平坦度小于1.6dB,偏振相关增益小于0.4dB,偏振模色散小于0.16ps。实验结果表明,本系统选择的抽运源参量完全满足喇曼增益设计要求,系统技术指标达到通信使用标准。     

正向抽运喇曼光纤放大器开关增益数值计算研究

采用数值计算的方法,对影响正向抽运喇曼光纤放大器(RFA)开关增益的几个因素——喇曼增益系数、抽运光功率、光纤长度、光纤损耗、有效纤芯面积等参数与正向抽运喇曼光纤放大器开关增益的关系进行了分析研究,并把数值分析的结果和小信号的解析结果进行了比较,然后在此基础上提出了有效提高正向抽运喇曼光纤放大器开关增益的几种方法。     

二阶光纤喇曼放大器增益平坦性研究

针对掺铒光纤放大器(EDFA)的增益竞争特性,在Rsoft公司提供的仿真平台上搭建了长距离分布式光纤喇曼放大器实验模型.在分析泵浦光与泵浦光、泵浦光与信号光的喇曼相互作用的基础上,仿真过程中还充分考虑瑞利散射、自发散射以及信号光传输过程中非线性的影响,得到了二阶泵浦放大方式下增益平坦度与一阶泵浦功率之间的关系,发现采用二阶放大方式在改善了放大器的噪声性能的同时,也破坏了增益谱的平坦度,在实际应用中应折中考虑.     

分布式光纤喇曼放大器实验研究

为了对后向抽运分布式宽带光纤喇曼放大器的特性进行实验研究,采用多波长1426nm,1440nm,1460nm,1475nm和1495nm的半导体激光器作为抽运源,实现了C+L波段近80nm带宽的信号光放大,获得了比较好的平坦增益、偏振相关增益,系统平均开关增益为10.7dB,增益平坦度为1.5dB,最大噪声指数为-1.96dB,偏振相关增益小于0.4dB.结果表明,光纤喇曼放大器的抽运源波长、功率选择比较合理,系统所有技术指标均满足光纤通信使用要求.这一结果将对通信产业化发展有着重要的指导作用.     

分布式光纤喇曼放大器实验研究

为了对后向抽运分布式宽带光纤喇曼放大器的特性进行实验研究,采用多波长1426nm,1440nm,1460nm,1475nm和1495nm的半导体激光器作为抽运源,实现了C+L波段近80nm带宽的信号光放大,获得了比较好的平坦增益、偏振相关增益,系统平均开关增益为10.7dB,增益平坦度为1.5dB,最大噪声指数为-1.96dB,偏振相关增益小于0.4dB。结果表明,光纤喇曼放大器的抽运源波长、功率选择比较合理,系统所有技术指标均满足光纤通信使用要求。这一结果将对通信产业化发展有着重要的指导作用。     

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。     

抽运功率配置对双向喇曼放大器性能的影响

为了研究抽运功率配置对双向抽运光纤喇曼放大器性能的影响,基于已有的耦合方程,采用数值仿真方法,分析了不同抽运功率配置对双向抽运光纤喇曼放大器的增益、增益饱和以及抽运功率转换效率的影响。结果表明,双向抽运光纤喇曼放大器的增益、增益饱和以及抽运功率转换效率特性均介于同向和反向抽运光纤喇曼放大器之间,并且随着同向抽运功率在抽运总功率中所占比例的升高,增益、增益饱和功率和抽运功率转换效率的数值增加;大信号、抽运功率较大时,抽运功率配置对双向抽运光纤喇曼放大器性能的影响显著。这对双向抽运光纤喇曼放大器和光纤激光研究具有一定的参考价值。     

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。     

远程泵浦放大器在光通信系统中的应用

引言近年来分布式光纤喇曼放大器(DFRA)以其优异的噪音特性成为长跨距传输中的关键器件,但是对于超长距离的传输系统,有时仅仅依靠喇曼放大器是解决不了问题的,远程泵浦则为此提供了良好的解决方案。远程泵浦光放大器(ROPA,RemotelyOptically Pumped Amplifier)简称     

基于混合集成的高增益光接收模块北大核心

针对光载无线通信(RoF)系统对高增益、小型化光接收模块(ROSA)的需求,基于混合集成技术,设计并制作了一种高增益的四通道ROSA器件,尺寸为20.0 mm×14.0 mm×5.9 mm。模块内集成了低噪声放大器(LNA)芯片以提高射频信号增益,建立了射频信号传输电路,并对器件特性进行了仿真分析。经测试,器件的射频信号增益达14 dB,-3 dB带宽为23 GHz,在1550 nm波长的入射光下,器件的响应度为0.81 A/W,相邻信道之间的射频信号串扰小于-40 dB。该模块对于减小RoF系统的体积和功耗具有重要意义。     

Design of Hybrid Optical Amplifiers for High Capacity Optical Transmission

This paper describes our design of a hybrid amplifier composed of a distributed Raman amplifier and erbium‐doped fiber amplifiers for C‐ and L‐bands. We characterize the distributed Raman amplifier by numerical simulation based on the experimentally measured Raman gain coefficient of an ordinary single mode fiber transmission line. In single channel amplification, the crosstalk caused by double Rayleigh scattering was independent of signal input power and simply given as a function of the Raman gain. The double Rayleigh scattering induced power penalty was less than 0.1 dB after 1000 km if the on‐off Raman gain was below 21 dB. For multiple channel amplification, using commercially available pump laser diodes and fiber components, we determined and optimized the conditions of three‐wavelength Raman pumping for an amplification bandwidth of 32 nm for C‐band and 34 nm for L‐band. After analyzing the conventional erbium‐doped fiber amplifier analysis in C‐band, we estimated the performance of the hybrid amplifier for long haul optical transmission. Compared with erbium‐doped fiber amplifiers, the optical signal‐to‐noise ratio was calculated to be higher by more than 3 dB in the optical link using the designed hybrid amplifier.     

System-on-Packaging with Electroabsorption Modulator for a 60-GHz Band Radio-Over-Fiber Link

A system-on-packaging (SoP) with an electroabsorption modulator (EAM) for a 60 GHz band radio-over-fiber (RoF) link is described. The system consists of an EAM device, a microstrip filter, and a low noise amplifier (LNA). The microstrip filter was used to achieve impedance matching between the EAM device and the LNA and to reject the local oscillator (LO) frequency of the heterodyne system. The frequency response and the effect of the EAM bias voltage were measured for a simple RF/optical link. A 60 GHz band RoF link with 2.5 GHz intermediate frequency (IF) was prepared to measure the transmission characteristics of the 16 QAM data.     

光纤拉曼放大器的最大拉曼增益特性

为了分析同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器的最大拉曼增益,基于耦合微分方程,采用理论推导的方法,根据不同抽运结构下信号光放大的不同实际情况定义并推导出同向抽运光纤拉曼放大器和反向抽运光纤拉曼放大器的最大拉曼增益公式。然后,详细分析了各个参数对两种抽运方式下光纤拉曼放大器的最大拉曼增益的影响。对两种抽运方式下相同参数引起的最大拉曼增益进行了比较。结果表明,同样的参数对同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器最大拉曼增益的影响有相同的地方,也有不同的地方。最后,将最大拉曼增益和常用的开关增益进行了比较。对光纤拉曼放大器的实验、成本估计和器件效率等研究有重要参考意义。     

Simultaneous all-optical frequency downconversion technique utilizing an SOA-MZI for WDM radio over fiber (RoF) applications

Simultaneous all-optical frequency-downconversion technique utilizing a semiconductor optical amplifier Mach-Zehnder interferometer (SOA-MZI) is experimentally demonstrated, and its application to a wavelength-division-multiplexing (WDM) radio over fiber (RoF) uplink is proposed. The conversion efficiencies from 22.5 (f/sub RF/) to 2.5 GHz (f/sub IF/=f/sub RF/-2f/sub LO/) are in the range from 1.5 to 3 dB for the optical RF wavelength between 1548 and 1558 nm. Error-free simultaneous all-optical frequency downconversion of the two WDM RoF upstream channels that carry 155-Mb/s differential phase-shift keying data at 22.5 GHz to an optical intermediate frequency signal having the frequency of 2.5 GHz with the power penalty less than 0.1 dB at the bit error rate of 10/sup -8/ is achieved.     

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...     

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。     

An RF front-end with an automatic gain control technique for a U/V band CMMB receiver

This paper presents a fully integrated RF front-end with an automatic gain control(AGC) scheme and a digitally controlled radio frequency varied gain amplifier(RFVGA) for a U/V band China Mobile Multimedia Broadcasting(CMMB) direct conversion receiver.The RFVGA provides a gain range of 50 dB with a 1.6 dB step. The adopted AGC strategy could improve immunity to adjacent channel signal,which is of importance for CMMB application.The front-end,composed of a low noise amplifier(LNA),an RFVGA,a mixer and AGC,achieves an input referred 3rd order intercept point(IIP3) of 4.9 dBm with the LNA in low gain mode and the RFVGA in medium gain mode,and a less than 4 dB double side band noise figure with both the LNA and the RFVGA in high gain mode.The proposed RF front-end is fabricated in a 0.35μm SiGe BiCMOS technology and consumes 25.6 mA from a 3.0 V power supply.     

光纤分布式拉曼放大技术及其系统设计

首先介绍了光纤分布式拉曼放大器的工作原理、增益带宽和噪声特性，接着阐述了它与EDFA组合使用对系统性能的影响，然后指出传输系统设计应考虑的几个问题，最后介绍了它的广泛应用前景。     

复杂条件下分布光纤拉曼放大器噪声特性的解析表达式

在同时考虑抽运光和信号光之间不同偏振态、多波长抽运以及抽运光和信号光损耗系数不同的情况下 ,导出了分布光纤拉曼放大器 (DFRA)的等效噪声系数解析公式 ,并据此定量研究了抽运光和信号光之间的偏振关系对DFRA特性的影响以及DFRA与掺铒光纤放大器 (EDFA)级联时系统光信噪比 (OSNR)的改善ΔOSNR。指出 :随着DFRA开关增益的增加 ,ΔOSNR会由线性增加逐渐变为对数增加而趋于饱和。解析结果与已发表文献的数值模拟结果基本吻合