多泵浦喇曼放大器简化模型设计及泵浦优化

对多泵浦光纤喇曼放大器(FRA)功率传输方程进行了合理简化,得到密集波分复用系统(DWDM)信号合成喇曼增益的数学模型,分析了受激喇曼散射(SRS)对信号喇曼增益的影响。并在该简化模型基础上介绍了一种对泵浦波长分布和输入功率进行优化计算的方法,实现了超宽带平坦的喇曼增益谱,为多泵浦FRA在DWDM系统中的应用提供了有价值的参考。     

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.     

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。     

三波长反向泵浦喇曼放大器的优化与系统实现

将三波长反向泵浦的光纤喇曼放大器的增益优化问题转化为有约束条件的非线性规划问题,并用二次规划法求解。在优化结果的指导下,建立了实验系统,并利用放大的自发喇曼辐射谱微调泵浦功率实现了70nm带宽上平均增益为10dB、增益波动小于1dB的喇曼放大。     

喇曼光纤放大器泵浦模块的设计

首先介绍了多波长泵浦的喇曼光纤放大器(FRA)的系统结构,然后详细分析了泵浦模块的结构以及设计中考虑的问题,最后讨论了泵浦激光器的功率配置问题,以达到设计所要求的开关增益、放大带宽和增益平坦特性等。     

新型增益平坦光纤喇曼放大器的研究

利用光子转换理论的前向受激喇曼散射(SRS)耦合方程,结合多波长泵浦和光纤级联两种方法,提出了一种新型的具有平坦增益的宽带光纤喇曼放大器(FRA).采用数值解法对100信道的波分复用(WDM)系统进行了仿真,得到了宽带增益平坦的功率输出,为光纤喇曼放大器(FRA)增益平坦化提供了一种新的实现方法.     

双向泵浦级联喇曼光纤放大器的研究

利用光子转换理论的受激喇曼散射(SRS)耦合方程,结合双向多波长泵浦和光纤级联两种方法,提出了一种新型的具有平坦增益的宽带光纤喇曼放大器(FRA).采用数值解法对100信道的波分复用(WDM)系统进行了仿真,得到了宽带增益平坦的功率输出,为光纤喇曼放大器(FRA)增益平坦化提供了一种新的实现方法.     

宽平坦增益谱喇曼放大器的优化设计

在对同向、反向泵浦喇曼放大器的理论模型进行对比分析的基础上，说明在小信号情形，可以用同向泵浦的数学模型代替反向泵浦的情况，并用遗传算法实现了泵浦源的优化设计，得到平坦的增益谱。     

增益平坦的喇曼光纤放大器的研究

提出了一种新型的喇曼光纤放大器,这种喇曼光纤放大器是由两种具有不同喇曼增益系数的光纤级联构成的.本文采用光子转换理论模型,利用龙格库塔的方法对这种级联结构的正向泵浦的喇曼光纤放大器进行了仿真.这种喇曼光纤放大器能够得到较好的增益平坦性.     

高功率双包层掺镱光纤放大器

为满足高功率激光系统末级功率提升的要求,研制了高功率光纤放大器,它采用双包层掺Yb3＋光纤作为增益介质,利用泵浦合束器进行泵浦的级联放大。通过有效的热管理及输出稳定技术,对于大信号1053nm波长的输入光,该光纤放大器的增益大于22dB;采用增益均衡技术,20nm带宽范围内增益平坦度小于2dB。     

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。     

基于粒子群优化算法的双向多泵浦光纤拉曼放大器增益研究

基于石英光纤作为增益介质,采用龙格-库塔法、打靶法求解多波长双向泵浦光纤拉曼放大器的功率耦合波方程,得到拉曼放大器的增益带宽,平均增益,增益平坦度以及泵浦光和信号光沿光纤的分布。再通过粒子群优化算法对同一数量泵浦光不同排列双向系统进行逐个优化分析,在14种双向泵浦结构中选出性能较优的三种结构,再对它们优化参数设置,最终得到性能最优的双向泵浦结构BBFF。研究结果表明:在仅有四个泵浦光的情况下,双向多泵浦结构BBFF具有最优的平均增益和增益平坦度,并且得到了开关增益为23.1665 dB,增益平坦度为0.794 dB的双向泵浦结构。     

分布式宽带光纤拉曼放大器增益平坦优化设计

为了对分布式宽带光纤拉曼放大器增益平坦度改善方法的研究,采用受激拉曼散射功率耦合方程,建立了抽运、信号相互作用的数学模型,在此基础上对C+L波段信号开关增益进行了数值仿真,分析了影响增益平坦度的主要因素,并通过合理配置抽运激光功率,使得C+L增益平坦度获得了极大的改善,改善后增益平坦度小于1dB,计算结果表明,合理的激光功率配置对于改善宽带光纤拉曼放大器增益平坦度是一种简单而十分有效的方法。     

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。     

基于粒子群优化算法的级联喇曼光纤放大器

为了在较高的净增益条件下实现最小化喇曼增益平坦度,采用粒子群优化算法对As-S光纤与碲基光纤级联的光纤放大器各抽运光参量优化配置的方法,进行了理论分析和实验验证。结果表明,应用上述方法对得到的3组优化结果进行对比,在带宽为40nm的级联喇曼光纤放大器上,达到了平均增益为53.25dB、增益平坦度为0.30dB的较高性能。与传统光纤放大器和现有的级联光纤放大器相比,使用粒子群优化算法对各抽运光的功率和波长优化后,会使级联光纤放大器性能明显提高,这在未来的光纤通信中具有一定实用价值。     

High-power Er-Yb-doped fiber amplifier with multichannel gain flatness within 0.2 dB over 14 nm

A high-power Er-Yb fiber amplifier for WDM applications has been constructed using a matched mid-stage gain shaping filter. Using precise measurements and careful design considerations, excellent gain flatness, with less than 0.2-dB variation, was obtained over a 14-nm spectral bandwidth. By simply adjusting the pump power to the amplifier, it was possible to maintain the flattened amplifier gain shape over a wide input signal power range from -11 dBm to 1 dBm. A low external noise figure of 5.2 dB at 1-dBm signal input and a high-output power up to 24.6 dBm has been measured.     

Design and Control of Gain-Flattened Erbium-Doped Fiber Amplifier for WDM Applications

A simple experimental method to design gain-flattened erbium-doped fiber amplifier is proposed and demonstrated based on the two linear relations between the output power and the pump power, and between the gain and the length of the erbium-doped fiber at the gain flattened state. The spectral gain variation of the erbium-doped fiber amplifier constructed by this method was less than 0.4 dB over 12 nm (1,545~1,557 nm) wavelength region. The gain flatness is also controlled within 0.4 dB over the input power range of ?30 15 dBm/ch through the feedback control utilizing the amplified spontaneous emission power in the 1,530 nm region.     

基于自适应差分进化算法的拉曼放大器设计

为满足下一代6G网络对光通信网络提出的传输容量大、速率高及传输时延低的要求,本文将碲酸盐光纤作为光纤增益介质,并利用自适应差分进化(adaptive differential evolution,ADE)算法 对拉曼光纤放大器(Raman fiber amplifier,RFA) 的泵浦参数进行优化。该算法通过引入自适应算子控制变异率的大小,在保持个体多样性的同时增强全局搜 索最优解的能力。最终设计出一款覆盖100 nm带宽范围、平均增益为28.27 dB、增益平坦度为 0.65 dB的多泵浦RFA。同时,在该模型基础上分别研究了泵浦功率和光纤长度对拉曼放大器增益及增益平坦度的影响,为设计和优化多泵浦拉曼放大器模型提供了参考。