掺铒光纤放大器动态增益均衡技术研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maxyz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
掺铒光纤放大器(Erbium-doped fiber amplifiers,EDFA)作为密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)系统中不可或缺的光信号中继设备,可以直接对宽带光信号进行放大,然而,EDFA增益谱不平坦的增益特性将严重影响系统性能,因此,EDFA动态增益均衡技术对DWDM传输系统的稳定性具有重要意义。本文对可变增益倾斜滤波器(Variable Gain Tilt Filter,VGTF)级联得到的动态增益平坦滤波器(Dynamic Gain Flattening Filter,DGFF)展开研究,论文的主要内容如下:(1)介绍了增益均衡技术尤其是动态增益均衡技术的研究现状,分析了现有技术存在的共同点与不足之处。随后提出了以透明电光陶瓷铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)为核心调谐材料的VGTF级联形式用于EDFA动态增益均衡的方案。介绍了PMN-PT的特性以及相关应用,分析了基于PMN-PT的VGTF器件结构,根据VGTF各部分的琼斯矩阵推导了该器件的传输函数,并对传输谱线进行了仿真。(2)设计了测量PMN-PT有效二次电光系数的实验装置,对两组PMN-PT样本进行测量,测得样本a的电光系数为11.4×10-16 m~2/V~2,插入损耗为0.09 d B,样本b的电光系数为9.4×10-16 m~2/V~2,插入损耗为0.04 d B,综合对比后选取样本b作为本文器件中的调谐材料。对VGTF的光学元件进行了选型,设计了可对PMN-PT有效供电且易于组装的机械结构,组装好VGTF器件后,搭建实验环境对VGTF的谱线进行了测量,测得谱线验证了仿真结果中振幅与相位的调谐特性。(3)对由VGTF级联的DGFF器件进行了仿真。首先根据EDFA谱线特性确定了DGFF器件的各级尺寸参数,并设计了一套可与文中DGFF配套使用的曲线拟合算法,分别对C波段5条不同增益水平的EDFA增益谱线进行了均衡化仿真。仿真结果显示:使用该算法可对增益峰最大为12.4 d B范围内的谱线实现小于±0.51 d B的拟合误差,说明该DGFF器件对一定增益范围内的EDFA谱线具有较好的均衡作用。
其他文献
聚酰亚胺(Polyimide,PI)是综合性能极其优异的聚合物材料之一,具有在高温和低温下性质稳定、机械强度大、耐化学腐蚀、热膨胀系数低和无毒等特点。聚酰亚胺多孔材料不仅保留了聚酰亚胺的优异性能,而且继承了多孔材料密度低和比表面积高等的优点,在隔热、气体吸附、水处理、催化、传感和能量存储等领域展现出重要应用价值。根据孔径和孔隙率的不同,聚酰亚胺多孔材料可大致分为气凝胶、泡沫和其他多孔材料。聚酰亚胺
学位
随着互联网业务和云计算的发展,数据中心之间和内部光网络的传输速率朝着400Gb/s甚至1Tb/s的方向发展。传统的强度调制-直接检测系统难以满足要求,而相干光通信技术支持高波特率、高阶调制格式信号,能够满足数据中心对短距高速光传输的需求。但是除了光纤色散以外,此类高波特率、高阶调制格式系统性能很容易受到相干光收发模块内IQ幅度失衡、相位失配、IQ时延以及器件带宽受限的影响,因此如何通过自适应均衡器
学位
视频合成孔径雷达(Video Synthetic Aperture Radar,Video SAR)是一种能够实现高帧率、高分辨率成像的新型SAR成像模式,它能够穿透云、雾、霾、雨雪、灰尘等对地面进行持续成像,实现对感兴趣区域全天时全天候的监视,为地面运动目标检测提供了新的解决方案。Video SAR图像中运动目标的像由于频移和散焦难以有效检测,但是其阴影反映了动目标的真实位置和运动状态。因此,深
学位
在全光网的可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,ROADM)节点中,光性能监控仪(Optical Performance Monitor,OPM)被用于对光纤链路中的信噪比进行监测,其核心部件是可调谐光学滤波器(Tunable Optical Filter,TOF),要求具有低损耗、低串扰、窄线宽和宽调谐范围等特点。在城域网升级
学位
近年来随着能源危机和环境污染问题的恶化,作为一种良好的清洁能源,风电得到了急速发展,但是同时也面临着很多问题。作为风机的核心部件,风力发电机叶片价格昂贵,且长期承受巨大应力的作用,在恶劣环境中工作,极易发生裂纹、脱层等损伤。在损伤早期,维护较容易且成本较低,但是若不能及时发现损伤,损伤会不断扩大甚至导致叶片断裂,将会带给风场沉重的经济损失甚至会引发一些安全事故,因此对其健康状态的实时监测具有重大意
学位
光的偏振在通信、显示成像、探测传感等领域被广泛研究和应用。传统的偏振光产生和检测方法是利用偏振片和波片等光学元件,但这不仅伴随着光强的衰减,也不利于器件的集成。若材料本身具有偏振的光学特性,便可以很好的解决这一问题。因此探索和研究具有偏振特性的材料对偏振光的应用具有重要意义。近年来,许多二维层状材料表现出独特的偏振光学特性,成为了偏振光电子器件研究的热门材料之一。因此本文就二维层状钙钛矿材料Cs2
学位
基于光纤的微型光声换能器能在有限空间的应用场景下更好地发挥作用,如体内介入式治疗与成像,因此得到了研究者的广泛关注。虽然微型光声换能器的发声面积较小,但得益于近年来高效光声材料的研究进展,也能发出振幅较大的宽谱高频信号以满足医疗应用。再考虑到其全光的构造给它带来的抗电磁干扰的优点,微型光声换能器有望实现超声诊断与诸如核磁共振、计算机断层扫描等检测技术的协同作业。目前的微型光声传感器大多以光纤作为光
学位
相干光滤波器组多载波/偏移正交幅度调制(Coherent Optical-Filter Bank Multicarrier/Offset Quadrature Amplitude Modulation,CO-FBMC/OQAM)系统作为一种相干光通信系统,因其具有高频谱效率、低子载波间串扰、较小的带外功率泄露等优势,有望用于未来的光通信网络。但是由于相干光通信系统中激光器造成的相位噪声的存在,会严
学位
微波光子信号处理是一门融合了光子和微波技术的新兴信号处理方法,具有损耗低、带宽大、体积小、质量轻、可调谐、可重构以及抗电磁干扰等优点,被视为突破传统信号处理方案“电子瓶颈”的优选。少模光纤作为一种光信号并行传输的新媒介,不仅在光纤通信领域,在微波光子滤波器研究中也具有重要应用价值。本论文基于特种少模光纤,利用波长、模式、偏振等光信号多个正交复用维度,开展高性能微波光子滤波器的研究,主要研究内容包括
学位
自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSO)由于其巨大的无需授权带宽、速率高容量大、保密性高、部署灵活、成本低等优点,成为了射频通信的有效替代方案,在军事和商业领域受到了越来越多的关注。在FSO中,链路易受环境影响,需要高灵敏度的FSO系统。相较于相干检测的FSO系统,强度调制/直接检测(Intensity Modulation/Direct Dete
学位