摻雜分布對(duì)多模光纖放大器輸出特性的影響

運(yùn)用模式耦合理論和穩(wěn)態(tài)速率方程組,對(duì)含有抑制高階模輸出的光纖濾波器的多模光纖放大器的光束質(zhì)量進(jìn)行了分析.分析結(jié)果表明:對(duì)于含有光纖濾波器的多模光纖放大器,總的說(shuō)來(lái),其光束m2因子明顯低于不含有濾波器時(shí)的情況,這表明了前者輸出的光束質(zhì)量更好.結(jié)果說(shuō)明了,在多模光纖放大器系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)光纖濾波器可以有效地改進(jìn)光束質(zhì)量.

在考慮了增益介質(zhì)的色散、非線性效應(yīng)、增益以及損耗后,推導(dǎo)出超短光脈沖在分布式光纖放大器中的基本傳輸方程,采用分步傅里葉變換法數(shù)值模擬了皮秒光脈沖的放大傳輸狀態(tài),重點(diǎn)分析了群速度色散和三階色散對(duì)光脈沖特性的影響。

學(xué)號(hào)10043112姓名黃任軍 第1頁(yè)共16頁(yè) 哈爾濱學(xué)院答題紙 課程光纖通信2013－2014學(xué)年第1學(xué)期 課程代碼40425012專(zhuān)業(yè)班級(jí)電氣自動(dòng)化10-1班 姓名：黃任軍學(xué)號(hào)：10043112 成績(jī)?cè)u(píng)閱人 檢查項(xiàng)目權(quán)重得分 (1)選題意義：文獻(xiàn)分析是否透 徹，選題是否為研究領(lǐng)域的前 沿或熱點(diǎn)話題。 20 (2)學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值：論文 結(jié)構(gòu)是否合理，概念是否準(zhǔn)確， 論證是否合乎邏輯；分析問(wèn)題 是否有一定的深度，解決問(wèn)題 是否有一定的創(chuàng)新。 40 (3)論文摘要：摘要能否簡(jiǎn)要地 闡明研究目的、方法、范圍、 結(jié)果及結(jié)論。 20 (4)論文格式：論文格式符合 要求。 10 (5)文獻(xiàn)引用：文獻(xiàn)格式是否規(guī) 范，引用是否夠全面。 10 合計(jì)100 學(xué)號(hào)100

首先介紹了多波長(zhǎng)泵浦的喇曼光纖放大器(fra)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),然后詳細(xì)分析了泵浦模塊的結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)中考慮的問(wèn)題,最后討論了泵浦激光器的功率配置問(wèn)題,以達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的開(kāi)關(guān)增益、放大帶寬和增益平坦特性等。

研究了百皮秒脈沖在摻鐿雙包層光纖放大器(yddcfa)中的放大特性及非線性效應(yīng)。在1053nm波段,分別對(duì)重復(fù)頻率為70mhz的準(zhǔn)連續(xù)百皮秒信號(hào)和1hz的單脈沖百皮秒信號(hào)進(jìn)行了放大。準(zhǔn)連續(xù)脈沖輸入信號(hào)平均功率為55mw,譜寬為0.016nm,飽和增益為7.02db,使用法布里-珀羅(f-p)干涉儀測(cè)量自相位調(diào)制(spm)效應(yīng)引起的信號(hào)光譜展寬為0.01nm。單脈沖輸入信號(hào)峰值功率為8.1w,在輸出峰值功率為6950w、增益為29.3db時(shí)發(fā)生受激拉曼散射(srs)效應(yīng),利用光纖布拉格光柵拉伸掃描的方法,觀察到spm和srs效應(yīng)引起的光譜變化,利用單模光纖的色散作用分離信號(hào)脈沖和斯托克斯脈沖,對(duì)srs現(xiàn)象進(jìn)行了判斷,解決了單脈沖光譜不易觀察的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,srs效應(yīng)是制約百皮秒脈沖放大的主要因素。

對(duì)雙向抽運(yùn)拉曼光纖放大器(rfa)的噪聲特性、增益飽和及抽運(yùn)功率轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明,雙向抽運(yùn)拉曼光纖放大器的噪聲特性介于前向抽運(yùn)與后向抽運(yùn)之間,但主要取決于前向抽運(yùn)方式所導(dǎo)致的噪聲特性;雙向抽運(yùn)方式的飽和功率低于單向抽運(yùn)方式的飽和功率,同前向抽運(yùn)與后向抽運(yùn)提供的增益比例有關(guān);雙向抽運(yùn)方式的抽運(yùn)功率轉(zhuǎn)換效率同信號(hào)光功率及前、后向抽運(yùn)提供的增益有關(guān),當(dāng)信號(hào)光功率較低時(shí),增加前向抽運(yùn)的比例可取得較高的抽運(yùn)功率轉(zhuǎn)換效率,而信號(hào)光功率較高時(shí),增加后向抽運(yùn)的比例可取得較高的抽運(yùn)功率轉(zhuǎn)換效率。研究一種配置(情況3)的雙向抽運(yùn)拉曼光纖放大器,可以完全補(bǔ)償100km傳輸線路的損耗(包括無(wú)源器件的損耗),最低光信噪比為30.21db。

利用光子轉(zhuǎn)換理論的受激喇曼散射(srs)耦合方程,結(jié)合雙向多波長(zhǎng)泵浦和光纖級(jí)聯(lián)兩種方法,提出了一種新型的具有平坦增益的寬帶光纖喇曼放大器(fra)。采用數(shù)值解法對(duì)100信道的波分復(fù)用(wdm)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,得到了寬帶增益平坦的功率輸出,為光纖喇曼放大器(fra)增益平坦化提供了一種新的實(shí)現(xiàn)方法。

大模場(chǎng)面積(lma)多模光纖激光器的輸出性能與光纖的彎曲程度有關(guān)。為研究?jī)烧咧g的關(guān)系,在光纖不同彎曲直徑下,對(duì)多模光纖激光器的輸出性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量和理論計(jì)算。采用刀口法測(cè)量了不同彎曲直徑下的激光光束質(zhì)量因子m~2,并對(duì)每種情況下光纖激光器的斜率效率進(jìn)行了測(cè)量。光纖彎曲直徑分別為285mm,195mm和130mm時(shí),多模光纖激光器光束質(zhì)量因子m~2為2．88,1．82和1．67,斜率效率為39％,35％和34％。另外,對(duì)于實(shí)驗(yàn)所采用的大模場(chǎng)面積多模光纖,理論計(jì)算了各模式損耗與光纖彎曲直徑的關(guān)系。

采用zemax軟件對(duì)激光光纖注入系統(tǒng)進(jìn)行了建模,仿真分析了激光注入光纖橫向偏移、角度偏移對(duì)光纖傳輸激光能量特性的影響.結(jié)果表明,光纖輸出激光能量分布與激光注入對(duì)準(zhǔn)誤差密切相關(guān).注入誤差引起光纖初始輸入段激光峰值功率密度的劇烈波動(dòng),出現(xiàn)了一個(gè)激光峰值功率密度極大值,這個(gè)極大值是可以達(dá)到光纖截面內(nèi)激光平均功率密度的數(shù)十倍;橫向偏移激發(fā)大量斜光線產(chǎn)生,使光纖輸出激光能量分布勻化;角度偏移僅影響光纖內(nèi)子午光線與斜光線的傳播方向,對(duì)光纖內(nèi)激光能量分布的勻化作用較弱.

光纖通信放大器

光纖放大器MF-06R規(guī)格書(shū)

基恩士FS-N光纖放大器說(shuō)明書(shū)

對(duì)寬帶碲基摻鉺光纖放大器(edtfa)上能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比進(jìn)行了理論研究,得到了碲基摻鉺光纖放大器上能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比隨著光纖激活長(zhǎng)度、信號(hào)輸入功率、泵浦功率和纖芯摻雜濃度的演變關(guān)系,分析了上能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比分布與edtfa信號(hào)增益間的關(guān)系。研究表明,碲基摻鉺光纖內(nèi)的上能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比分布決定了edtfa的信號(hào)增益。

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摻鉺光纖放大器在現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 作者:厥類(lèi) 摘要 光纖通信，就是利用光纖來(lái)傳輸攜帶信息的光波以達(dá)到通信的目的。光纖通信具有通 信容量大、傳輸速率高、使用壽命長(zhǎng),等諸多特點(diǎn)。因而得到了普遍的應(yīng)運(yùn)，其中光放 大器是光纖系統(tǒng)中的重要組成部分。光纖放大器（opticalfiberampler，簡(jiǎn)寫(xiě)ofa）是指運(yùn) 用于光纖通信線路中，實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的一種新型全光放大器。 本論文介紹了摻鉺光纖放大器的相關(guān)理論。首先對(duì)摻鉺光纖放大器的歷史進(jìn)行大致的簡(jiǎn) 介，以及對(duì)光放大器的種類(lèi)和摻鉺光纖放大器工作原理進(jìn)行了介紹。重點(diǎn)關(guān)注了摻鉺光纖放 大器在現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)運(yùn)。 關(guān)鍵字：光纖光纖通信摻鉺光纖放大器應(yīng)運(yùn) abstract opticalfibercommunication,istheuseofopticalfibertotransmitlightwa

多模光纖準(zhǔn)直器 主要應(yīng)用產(chǎn)品特性 光纖實(shí)驗(yàn)室 激光束準(zhǔn)直 通信系統(tǒng) 光纖到光纖耦合 低插入損耗 低回波損耗 高穩(wěn)定性和可靠性 封裝尺寸 性能參數(shù) 參數(shù)指標(biāo) 工作波長(zhǎng)1550/1310/1064/980nm 工作距離（nm）10 最大插入損耗（23℃） typ0.25 max0.35 回波損耗（db)60 封裝尺寸(mm) ф2.8x9(玻璃管封裝) ф3.2x10（鍍金管封裝） 光纖類(lèi)型50/125，62.5/125，105/125 承受功率(mw)500 工作溫度(℃)-5～75 存儲(chǔ)溫度(℃)-40～85 以上參數(shù)不含連接頭，加頭損耗il≤0.3db，rl≧5db

利用comsolmultiphysics軟件進(jìn)行仿真,計(jì)算了光子晶體光纖不同摻雜半徑下,導(dǎo)波基模有效折射率的分布,并與傳統(tǒng)光纖相比,得出表現(xiàn)光子晶體光纖特性的最佳摻雜半徑大小范圍。分析了非線性系數(shù)受摻雜半徑的影響,為更好地設(shè)計(jì)光子晶體光纖光柵提供理論依據(jù)。

線偏振窄線寬光纖放大器在非線性頻率變換和光束合成等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前,非線偏振窄線寬光纖放大器的輸出功率已經(jīng)突破4kw。相對(duì)于非保偏光纖,保偏光纖中的非線性效應(yīng)更強(qiáng),且模式不穩(wěn)定(tmi)閾值更低。因此,基于保偏光纖實(shí)現(xiàn)高功率全光纖線偏振激光輸出更具挑戰(zhàn)性。目前,國(guó)際上公開(kāi)報(bào)道的全光纖線偏振窄線寬放大器的輸出功率大多為1.5kw左右。2015年11月,國(guó)防科技大學(xué)利用三級(jí)級(jí)聯(lián)相位調(diào)制方案,實(shí)現(xiàn)了1.89kw的線偏振窄線寬激光輸出,但是由于tmi的存在,輸出功率的進(jìn)一步提升受到限制。

介紹光纖放大器的類(lèi)型、放大器的應(yīng)用方式、中繼段增長(zhǎng)的計(jì)算方法以及光纖放大器在工程應(yīng)用中的注意事項(xiàng).

運(yùn)用工程化摻鉺光纖放大器模擬理論方法，基于國(guó)產(chǎn)１４８０ｎｍｌｄ泵源和國(guó)產(chǎn)ｅｒ＾３＋／ａｌ＾３＋共摻雜光纖，從理論和實(shí)驗(yàn)上分析比較了新型兩段級(jí)聯(lián)泵浦與普通單段雙泵兩種結(jié)構(gòu)ｅｄｆａ的增益、功率和限幅特性。兩段級(jí)聯(lián)ｅｄｆａ比單段ｅｄｆａ的增益、３ｄｂ飽和輸出功率和動(dòng)態(tài)范圍分別提高了５ｄｂ、１ｄｂ和１２ｄｂ，泵浦光轉(zhuǎn)換效率改善了２０％。

光纖的特性參數(shù)可以分為三大類(lèi)即幾何特性參數(shù)、特性參數(shù)與傳輸特性參數(shù)。受篇幅所限我們僅簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)富有代表性 的典型參數(shù)。1、多模光纖的特性參數(shù)①衰耗系數(shù)a衰耗系數(shù)是多模光纖最重要的特性參數(shù)之一（另一個(gè)是帶寬系數(shù)）。因 為在很大程度上決定了多模。 光纖的特性參數(shù)可以分為三大類(lèi)即幾何特性參數(shù)、特性參數(shù)與傳輸特性參數(shù)。受篇幅所限我們僅簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)富有代表 性的典型參數(shù)。 1、多模光纖的特性參數(shù) ①衰耗系數(shù)a 衰耗系數(shù)是多模光纖最重要的特性參數(shù)之一（另一個(gè)是帶寬系數(shù)）。因?yàn)樵诤艽蟪潭壬蠜Q定了多模光纖的中繼距離。 其中最主要的是雜質(zhì)吸收所引起的衰耗。在光纖材料中的雜質(zhì)如氫氧根離子、過(guò)渡金屬離子（銅、鐵、鉻等）對(duì)光的吸收能 力極強(qiáng)，它們是產(chǎn)生光纖衰耗的主要因素。因此要想獲得低衰耗光纖，必須對(duì)制造光纖用的原材料二氧化硅等進(jìn)行十分嚴(yán)格 的化學(xué)提純，使其雜質(zhì)的含量降到幾個(gè)ppb以下。 ②

在變步長(zhǎng)的龍格庫(kù)塔法的基礎(chǔ)上,提出利用打靶法,通過(guò)先猜測(cè)再修正的逐漸逼近的方法來(lái)確定計(jì)算初始值,進(jìn)而求解雙向泵浦喇曼放大器的功率耦合方程。并利用此算法對(duì)三泵浦波長(zhǎng)的喇曼放大器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇泵浦波長(zhǎng)分別為1427nm、1445nm和1466nm時(shí)進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了1db帶寬35nm左右的較好的增益平坦度。