同向泵浦喇曼光纤放大器的增益特性

为分析同向泵浦喇曼光纤放大器中各参量对增益的影响,根据同向耦合波方程导出了放大器输出端信号光的解析解,并给出了放大器增益的表达式.在参量取典型值的条件下,分析了光纤长度、初始信号光功率、初始泵浦光功率、光纤有效面积、拉曼增益系数等参量对放大器增益的影响,所得部分结果与文献的实验结果一致.根据各个参量对放大器增益的不同影响,可以优化放大器的增益特性,从而提高放大器的增益,进而提高其放大性能.

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 。

同向与反向抽运光纤拉曼放大器的增益比较

为分析同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器(FRA)的增益特性,基于已有的耦合微分方程,采用反向抽运中打靶法和龙格库塔法相结合的算法,得到相应结果;详细分析了所有参量对增益的影响,对两种抽运方式在小信号和大信号时分别进行比较,指出小信号时,同向和反向抽运FRA的增益相差不大;大信号时,同向抽运FRA的增益要高于反向抽运的,并且比反向抽运更难以达到增益饱和。

同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值比较

为分析同向抽运与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值特性,基于已有的耦合微分方程,采用龙格库塔算法和打靶算法,数值模拟同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程,在此基础上根据实际情况推导出同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值公式,这些公式比文献中的阈值公式更全面。然后,详细分析各个参数对同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器阈值特性的影响,并且对两种抽运方式的阈值进行比较,结果表明,各参量对同向和反向抽运FRA的阈值影响有相同的地方,也有不同的地方。相同参数时,反向抽运光纤喇曼放大器的阈值都大于同向抽运光纤喇曼放大器的值。结论对于光纤喇曼放大器的优化设计和实验有指导作用,为进一步的研究提供有益的参考。

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。

多泵浦光纤喇曼放大器的模拟分析(英文)

通过使用综合理论模型对不同配置条件下的多泵浦分布式光纤喇曼放大器的增益谱进行了数值模拟研究 ,该理论模型包含了瑞利散射、放大自发辐射和不同交互效应 ,包括泵浦与泵浦、泵浦与信号和信号与信号之间的交互与能量转移 模拟研究了泵浦源功率、泵浦源波长间隔及光纤损耗对喇曼增益谱的影响 ,结果表明设计多泵浦光纤喇曼放大器需要对泵浦源功率、泵浦源波长间隔光纤损耗谱进行综合考虑 ,需对泵浦源功率、泵浦源波长间隔进行合理配置 在本文的泵浦源波长设定条件下 ,考虑实际光纤的损耗谱特性 ,为了获得大的增益带宽和小的增益不平坦度 ,短波长泵浦源和最长波长的泵浦源需要更高的泵浦功率 。

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.

同向抽运光纤拉曼放大器增益分析方法比较

系统地研究了同向抽运光纤拉曼放大器的增益特性,并对分析增益的数值模拟和求解析解2种方法进行了比较.采用龙格库塔法的算法对增益进行数值仿真,分析了所有参量在小信号和大信号时对增益的影响.将数值仿真结果与解析解进行比较,结果发现小信号时两者结果一致,且解析解的方法更简单;大信号时,数值模拟的方法更适合分析光纤拉曼放大器的性能.

同向抽运光纤拉曼放大器增益特性的数值仿真

利用数值仿真的方法,系统地研究了同向抽运光纤拉曼放大器的增益特性。由耦合微分方程出发,采用龙格库塔法的算法对增益特性进行数值仿真,详细而深入地分析了所有参量对增益的影响。结果表明:光纤损耗系数对增益有重要影响,通过对抽运光损耗系数和信号光损耗系数进行控制可以明显地改善同向抽运FRA的增益特性。因此,数值模拟的方法分析得更全面,为进一步的研究提供了参考。

超长距离系统中光纤拉曼放大器的设计

简述了各种结构光纤拉曼放大器的性能,充分考虑了实际情况,从同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器的耦合微分方程出发,对两者信号光的功率演变过程进行了推导,并引进设计实例,说明了综合利用同向抽运与反向抽运各自放大信号的特点可以设计长距离和超长距离系统中的双向抽运光纤拉曼放大器,为光纤拉曼放大器的进一步研究提供了参考。

2.5 Gbit/s光传输系统超长中继距离传输研究

介绍了限制2.5 Gbit/s光传输系统超长中继距离传输的4个主要因素:衰减、色散、信噪比、非线性效应,有针对性地提出了掺饵光纤放大器技术、拉曼放大器技术、遥泵放大器技术、色散补偿技术、前向纠错技术等多种克服技术,给出各种克服技术的性能参数,提出了工程中不同站距情况下各种技术的组合方案,总结了2.5 Gbit/s光传输系统工程应用时的最大中继距离。

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.

光纤喇曼放大器的结构分析

光纤喇曼放大器以其灵活的增益谱、较高的光信噪比和较低的非线性特性,在近年来大容量、长距离光纤通信系统中获得广泛应用。文章在简述喇曼放大基本原理的基础上,针对其结构上的新特点,分析比较了3种典型喇曼放大系统的传输特性;指出通过在FRA中引入前向泵浦和色散管理技术,可以进一步提升喇曼放大系统的传输性能;并通过自行搭建的实验系统进一步验证了双向泵浦对FRA性能的改善。

前向拉曼放大器在超长距传输系统的特殊用途

在光通信传输系统中前向泵浦拉曼光纤放大器(FDRA)一般仅用于后向泵浦拉曼光纤放大器(BDRA)的补充,因为在同等泵浦功率下其对光信噪比的提升效果不如BDRA。针对目前FDRA的局限性,文中提出了FDRA的一种特殊用法,即在单波长超长距光通信系统中提高名义受激布里渊散射阈值,从而提升这类SBS受限光通信系统的传输距离。研究结果表明,这种方法可以在原有基础上将系统最大传输距离提升10 km以上,并无需借助BDRA。文中基于实际测试系统参数,建立了FDRA作用下的信号光在光纤中传输的数值仿真模型,验证了FDRA对单波长超长距SBS受限光通信系统无电中继最大跨距的提升作用。

光纤Raman放大器

本文介绍了 Raman放大的机理、泵浦源及泵浦方式 ,分析了 FRA的设计原则、增益均衡的各种方法、噪声及 Raman串扰等问题 。

同向抽运光纤拉曼放大器的阈值特性

为全面分析同向抽运光纤拉曼放大器的阈值特性,基于耦合微分方程,采用龙格库塔算法,数值模拟同向抽运光纤拉曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程,在此基础上根据实际情况推导出同向抽运光纤拉曼放大器的阈值公式。然后,数值计算各个参数对同向抽运光纤拉曼放大器阈值特性的影响,结果表明,初始信号光功率、光纤有效长度、拉曼增益系数、抽运光和信号光频率比值增加,阈值减小;光纤有效面积越大,阈值越大。

拉曼放大器中放大的自发拉曼散射与拉曼开-关增益关系的研究

研究了拉曼放大器中放大的自发拉曼散射对拉曼开 关增益的影响 ,并提出了一种利用自发拉曼散射谱来调整拉曼放大器拉曼开 关增益平坦的方法 ,实验采用 4个波长为 14xxnm的激光二极管作为抽运源 ,75km的G .6 5 2光纤作为传输介质 ,获得了C波段附近的光放大 。

同向抽运光纤拉曼放大器的效率研究

为系统地研究同向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率,采用求数值解和求近似解析解两种方法得到相关结果,并对其结果进行了比较。首先,由耦合微分方程出发,采用龙格库塔算法对功率转换效率进行数值模拟,同时采用求近似解析解的方法推导出功率转换效率公式;然后,给出两种方法下各个参量影响功率转换效率的定量分析结果;最后,对分析功率转换效率的两种方法得到的结果进行了比较。结果表明,两种方法下,各参量对功率转换效率影响的总体趋势一致。功率转换效率都随着光纤长度增加而增加,直到增加至一确定值而保持不变,随着初始信号光功率、光纤拉曼增益系数数值增加而增加,随着光纤有效面积、抽运光与信号光的频率比数值增加而减小;功率转换效率和初始抽运光功率都呈抛物线曲线关系;不同的是,求解析解的结果大于求数值解的结果。求数值解的结果精确,优于求近似解析解的结果。所得结论与文献相比有新的进展,为光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究提供了参考。