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。

多泵浦光纤拉曼放大器增益平坦性研究

针对掺铒光纤放大器的增益竞争特性,在Rsoft公司提供的仿真平台上搭建了长距离分布式多泵浦光纤拉曼放大器实验模型。在分析泵浦光与泵浦光、泵浦光与信号光的拉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,分别对它的前向与后向泵浦功率分配、泵浦间隔分布、等间隔泵浦功率分配进行了优化,并在国家建议标准中的8信道带宽内得到了增益波动最小的配置规律。

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。

多泵浦的碲基喇曼光纤放大器增益研究

针对密集波分复用光纤通信系统中喇曼光纤放大器的增益平坦度较低、带宽较窄的问题,从前向多泵浦喇曼放大器耦合方程入手,采用龙格-库塔法,使用碲基光纤作为多泵浦喇曼放大器的增益光纤,通过Matlab分析了多波长泵浦中泵浦数量、泵浦功率和光纤长度对增益及增益平坦度的影响,最终通过采用6个泵浦,并合理设置泵浦功率,实现了100 nm传输带宽的仿真。

多泵浦拉曼放大器增益特性的仿真与分析

合理简化了多泵浦光纤拉曼放大器功率传输方程,利用多步平均功率法进行数值计算得到了密集波分复用系统信号的合成拉曼增益。借助该简化模型研究了多泵浦光源的个数、输入功率和波长分布对信号拉曼增益的影响,简单分析了实现超宽带平坦拉曼增益的多泵浦波配置原则,为多泵浦光纤拉曼放大器在密集波分复用系统中的应用提供了有价值的参考。

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。

前向多泵浦拉曼放大器中噪声的精确分析

ASE噪声和DRBS噪声是影响拉曼光纤放大器传输性能的两个重要因素。本文运用四阶龙格-库塔法对多泵浦RFA的噪声功率进行仿真,进一步得到ASE和DRBS噪声的信噪比和噪声系数。结果表明,当光纤长度L<30 km时,ASE噪声对系统影响较大,而L>40 km时,DRBS噪声是影响系统性能的主要因素。另外,长波长的噪声比短波长信道的噪声功率更高,对系统的影响更大。当信号光波长相差24 nm时,长波长的ASE噪声饱和值至少比短波长高0.005 mW,DRBS噪声饱和值至少比短波长高0.0025 mW。

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:26.5dB,增益平坦度为0.046dB。

基于傅里叶拟合的多泵浦级联光纤拉曼放大器

为改善密集波分复用系统中光纤放大器的增益平坦度和传输带宽,基于两段非同种光纤建立了一种多波长泵浦与级联技术相结合的理论模型,在不同位置注入不同波长组合模式的泵浦光。通过多泵浦同时抽运拓宽带宽、光纤级联平坦增益波动,利用四阶龙格-库塔法对N信道拉曼耦合波方程进行数值求解,采用具有高拟合度的傅里叶曲线拟合仿真谱线,使光纤拉曼放大器实现先放大后补偿,提升了信号光的传输带宽和平均增益值,在不使用增益均衡器的条件下能维持理想的增益平坦度。仿真结果表明,最终放大器平均增益值为36.75 dB,传输带宽为57 nm,增益平坦度仅为0.03 dB,能够为光纤拉曼放大器的设计提供参考。

高精度控制多泵浦实现宽带平坦的拉曼放大

设计了基于PID控制技术的高精度激光器温度控制和功率控制模块。激光器驱动电流控制精度为0.1mA,系统温漂小于25mK,实现了泵浦激光器24h波长漂移小于0.02nm。依据遗传算法,采用5波长大功率半导体激光器后向泵浦和100.8km色散位移光纤,实现了带宽为90nm、增益平坦度为0.87dB的拉曼放大。

多泵浦宽带拉曼光纤放大器优化设计的研究

文章以多泵浦拉曼光纤放大器的增益平坦度为切入点,分析了影响多泵浦FRA的增益平坦性的因素,罗列了几种不同的优化算法并着重介绍了遗传算法。研究表明,使用遗传算法优化宽带拉曼放大器是可行的。另外,使用的泵浦个数越多,所得平坦增益带宽越宽。但是,泵浦个数越多,成本也越高,计算量也越大。因此,我们要根据具体要求,选择合适的泵浦个数,力争得到最好的优化结果。

多泵浦宽带拉曼光纤放大器优化设计的研究

文章以多泵浦拉曼光纤放大器的增益平坦度为切入点,分析了影响多泵浦FRA的增益平坦性的因素,罗列了几种不同的优化算法并着重介绍了遗传算法。研究表明,使用遗传算法优化宽带拉曼放大器是可行的。另外,使用的泵浦个数越多,所得平坦增益带宽越宽。但是,泵浦个数越多,成本也越高,计算量也越大。因此,我们要根据具体要求,选择合适的泵浦个数,力争得到最好的优化结果。

宽带喇曼放大器的快速优化设计方法

介绍了一种改进的宽带分布式多泵浦喇曼放大器(DMRA)优化设计方法.通过研究多波长后向泵浦的喇曼放大器传输方程,采用合理的近似得出了快速DMRA的一个简化理论分析模型.通过对模拟退火算法几个优化环节的改进,使其能够更快速地应用于DMRA的多峰值问题的优化设计.利用该方法重点对C+L波段约80 nm带宽范围的DMRA进行了优化,在80 km传输光纤上,设计实现了开关增益10 dB,相对平坦度小于0.12,增益起伏小于1 dB的DMRA.与其他的DMRA设计方法相比,该方法使用较少的泵浦数目就能获得同样的增益带宽及平坦的谱特性.

一种新的宽带拉曼放大器的混合优化算法(英文)

基于模拟退火算法(SAA)和鲍威尔算法(PA)提出了一种新的混合优化算法——模拟退火鲍威尔算法(SAA-PA).该算法将模拟退火算法的随机搜索策略纳入到鲍威尔优化算法中,能使优化解不陷入局部最优从而获得全局优化解.该优化方法可以有效地解决多目标的优化问题,特别适用于拥有多个局部最优值的分布式多泵浦拉曼放大器(DMRA)的优化问题.仿真结果显示,在80km传输光纤上只要4个后向泵浦就能实现开关增益10dB,带宽大于80nm,增益平坦度小于1.25dB的平坦增益.与单纯的模拟退火算法的优化结果相比,在相同数目的泵浦条件下所得优化结果的增益谱特性有了显著的提高.同时,该方法可以较方便地仿真出信号增益带宽与泵浦数目的内在关系.

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。

基于PID和FPGA的宽带增益平坦拉曼放大器的实现

依据积分分离式PID控制原理,设计了基于PID控制技术和FPGA的高精度宽带增益平坦的拉曼放大器(RFA)。激光器驱动电流控制精度为0.1mA,系统温漂小于±25mK,实现泵浦激光器24h波长漂移小于±0.02nm。依据遗传算法,采用5波长大功率LD后向泵浦和100.8km色散位移光纤(DSF),实现了带宽为90nm、增益平坦度为0.87dB的拉曼放大。