分布式光纤拉曼放大器的模拟及优化

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分布式光纤拉曼放大器是一种新型的光放大器,它用同一根光纤作为信号传输和放大的介质。与其它类型的光放大器比较,它有很多独特的优点,因此得到了广泛的关注和研究。 作者参加了分布式光纤拉曼放大器项目的研制,该项目是浙江省重大科技项目,本文是作者在该项目中的一个工作小结。 在第一章中,首先对光纤拉曼放大器的历史和现状作了简单的介绍,并专门讨论了拉曼现象和光纤拉曼放大器的基本原理以及基本组成部分。 在第二章中,介绍了采用不同泵浦方式下G652单模光纤小信号背向和正向拉曼开/关增益谱的实验测量结果。泵浦源采用中心波长为1427.2nm,输出功率可调的拉曼激光器,光纤长度为25.2公里。对不同泵浦方式下的不同拉曼增益谱作了比较和分析,在此基础上,确定了所设计的光纤拉曼放大器采用的泵浦方式。 增益系数和噪声指数是衡量拉曼放大器性能的两个最重要的指标,设计光纤拉曼放大器的主要要求是增益系数大、噪声指数小、并有良好的增益平坦度和噪声平坦度。论文在第三章中,首先介绍了加拿大Optiwave公司提供的OptiAmplifier4.0模拟软件依据的理论模型、设计思想和主要功能,在此基础上用该软件设计并优化了采用不同泵浦组合的50公里分布式拉曼放大器,结合项目的技术指标和性价比要求对采用的泵浦组合作了讨论,分析了不同泵浦情况下的噪声指数以及噪声的主要来源。 在分布式光纤拉曼放大器项目的研制过程中,作者主要做了以下几个方面的工作: 参与了各种不同类型光纤在不同泵浦功率下的拉曼增益谱的测量和分析,独立完成了分布式拉曼放大器的软件模拟,分析了影响放大器的增益平坦度和噪声系数的因素,并探讨了快速优化设计放大器的方法。 经过努力,我们完成了拉曼放大器的总体方案设计,搭建了拉曼放大器的测试平台,为分布式拉曼放大器的研制成功打下了很好的基础。
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