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相似文献
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1.
主要比较分析了光子晶体光纤在设计宽带光纤拉曼放大器上的优越性。简化了多波长宽带光纤拉曼放大器功率耦合方程,分两步来确定各泵浦波的频率及输入功率的大小。首先通过模拟煺火算法迭代出满足条件的泵浦波频率,再利用平均功率分析方法,采用四阶阿当迭代方法计算出各泵浦波输入功率的大小,设计出了具有较宽平坦增益带宽的光纤拉曼放大器。分别对光子晶体光纤和色散位移光纤进行了模拟计算,仿真结果表明光子晶体光纤可以用来设计成短长度、高效的光纤拉曼放大器。  相似文献   

2.
刘源  陈达如  王芬 《光子学报》2008,37(1):17-20
提出了一种压缩系数可控的光脉冲压缩器.该脉冲压缩器主体包括梳状色散分布光纤(CDPF)和喇曼放大器两部分.梳状色散分布光纤由多段色散位移光纤和单模光纤拼接而成,具有喇曼增益介质的功能.对一给定的光脉冲序列,可以通过控制泵浦功率实现脉冲压缩器的压缩率可调.通过对非线性薛定锷方程的数值模拟,这一光脉冲压缩器的性能得到了验证.当光脉冲在CDPF中传输时,脉冲得到压缩并且被放大.对喇曼泵浦功率来改变可以得到不同的输出脉宽.通过优化CDPF的结构,得到了喇曼泵浦功率和压缩系数之间很好的线性关系.  相似文献   

3.
多泵浦光纤喇曼放大器的模拟分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
肖鹏程  曾庆济  黄俊  刘继民  魏威 《光子学报》2002,31(10):1184-1189
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,中间波长泵浦源的功率应较低.  相似文献   

4.
崔晟  马晓明  刘劲松 《光子学报》2005,34(6):835-838
在没有对喇曼增益分布做任何假设的情况下,利用所推导的光纤喇曼放大器噪声系数的解析表达式,研究了不同光纤长度、不同信号输入功率、不同增益、不同瑞利散射下双重瑞利散射导致的多路干涉噪声对喇曼放大器噪声系数的影响.结果表明随着光纤长度,信号输入功率、喇曼增益和瑞利散射的增加,多路干涉噪声对噪声系数的劣化越严重.但通过合理的优化光纤长度、控制喇曼增益可以取得噪声和增益间的最佳平衡.  相似文献   

5.
喇曼光纤放大器结构对性能的影响   总被引:8,自引:6,他引:2  
详细分析了拉曼光纤放大器的结构对性能的影响.基于受激喇曼散射效应中泵浦光与信号光之间相互作用的常微分方程,进行了数值模拟.模拟结果表明,喇曼光纤放大器结构对性能有着非常大的影响作用.后向泵浦结构,输出信号的光功率相对高于前向泵浦输出信号的光功率.当不考虑泵浦波动时,前向泵浦结构输出信号的信噪比高于后向输出信号的信噪比.在任何一种泵浦结构中都可获得高于41dB信噪比.设计了一种后向泵浦、增益平坦的放大器.该放大器可以实现90km、40×10Gbit/s复用信号的无损传输,增益波动小于1.2dB.  相似文献   

6.
设计了一种双向反馈布里渊-喇曼光纤激光器,研究了布里渊泵浦对输出特性的影响.布里渊-喇曼光纤激光器由一段7km色散补偿光纤、1 455nm喇曼泵浦、可调谐激光器及双反馈环组成.喇曼泵浦功率固定在250mW,布里渊泵浦工作波段在喇曼峰值增益处附近,可得到较多波长数输出.随着布里渊泵浦功率增加,相邻的布里渊斯托克斯光和经背向瑞利散射的斯托克斯光之间功率差减小,同时各阶斯托克斯光平均强度增加并达到饱和.受色散补偿光纤中喇曼交叉增益影响,布里渊泵浦功率由1.8dBm增加到6.9dBm,输出多波长数先增后减.当布里渊泵浦功率为4.4dBm时,对应输出波长数最多,为37个,波长间隔0.078nm.  相似文献   

7.
杜戈果 《光子学报》2004,33(9):1151-1151
近年来,随着社会信息传输量的急剧增加,人们对喇曼光纤放大器的研究越来越重视,因为它可放大掺铒光纤放大器所不能放大的波段.由于喇曼光纤放大器基于受激喇曼散射效应,一般具有较高的泵浦阈值,需要较大功率的泵浦源.目前较为适用的泵浦方法有两种:采用多个半导体耦合复用和利  相似文献   

8.
提出了一种提高长距离光纤布喇格光栅信噪比以进行准分布测量的新方法.本方法基于双向喇曼放大和双掺铒光纤结构,喇曼光纤放大器对布喇格光栅信号进行低噪音的双向放大,置于远处的掺铒光纤利用剩余的泵浦功率产生自发辐射光和放大传感信号,为第二段掺铒光纤之后的远处布喇格光栅传感器提供光以及补偿由于长距离传输造成的光纤损耗.实验显示传感器系统的性能得到显著提高.使用功率为240 mW的单个普通泵浦,分布在50 km光纤上的FBG均可获得15 dB的良好信噪比,比混合放大前提高了10 dB.  相似文献   

9.
单模石英光纤中受激喇曼散射的研究   总被引:8,自引:7,他引:1  
利用连续光纤激光器为泵浦源,对单模石英光纤中的受激喇曼散射进行了实验研究.在较低功率泵浦下,观察到由自发喇曼散射向受激喇曼散射演化的过程中,光谱不断变窄;当Stokes波信号功率较强时,观察到光谱峰值相对于泵浦波的频移量从440 cm-1转化到490 cm-1.在改进耦合系统后,不仅观察到一级喇曼频移,并且观察到了高阶Stokes光.在产生多级喇曼光谱时能量移动比较复杂,每两级的喇曼频移间隔并不完全相同.  相似文献   

10.
张建中  郭志友  尉然 《发光学报》2006,27(6):1007-1010
在硅波导上添加反向偏压的PIN结构,当波导产生受激喇曼散射时,可以将波导中双光子吸收(TPA)产生的光生自由载流子扫出波导,降低了波导的非线性损失,极大地提高了硅波导中泵浦光对信号光的喇曼增益。为了应用已经非常成熟的硅工艺,并且应用硅波导使器件小型化,根据法布里-帕罗(F-P)腔和行波放大器理论,在硅波导两端的解理面蒸镀增透膜,应用这种波导的喇曼效应设计了一种光放大器,即基于硅波导的喇曼光放大器。建立了计算放大器增益的方程,给出了不同波导长度和输入功率情况下的放大器增益,得出适当增加波导长度和泵浦光功率可以得到较高喇曼增益的结论。基于硅的光放大器有较高的饱和功率且没有泵浦源的限制,通过调整泵浦激光的波长可以放大不同波长的信号光。  相似文献   

11.
为解决传统拉曼放大器增益系数低和增益不平坦的问题,采用级联光子晶体光纤的设计方法设计了一种增益平坦的拉曼光纤放大器.采用受激拉曼散射效应的稳态分析理论,分析了光子晶体光纤的拉曼增益谱,建立了拉曼放大器的理论模型.通过解耦合方程,推导了实现增益平坦的约束条件,发现光纤长度和泵浦功率是影响拉曼光纤放大器增益平坦度的两个参数.仿真结果表明,在1 508~1 544 nm的带宽范围内,实现了一个增益高达21 dB,增益平坦度仅为0.14 dB的光子晶体拉曼光纤放大器,可在光纤通信系统应用中发挥重要作用.  相似文献   

12.
In this work, the modified particle swarm optimization is used as an optimization tool to determine the set of wavelengths and power levels of pumps that delivers a flat gain spectrum for Raman fiber amplifiers. The average power analysis technique is used as a numerical method to solve the coupled Raman amplifier equations. By combining the modified particle swarm optimization and average power analysis technique an efficient algorithm for the design of flat-gain-spectrum broadband Raman fiber amplifiers is constructed. Application of this algorithm to the design of flat-gain-spectrum broadband Raman fiber amplifiers shows that the design efficiency of the new method is improved by 1-2 orders of magnitude compared with similar implementations previously reported in the literature. A 4-backward-pump gain-flattened Raman amplifier with bandwidth of 100-nm and maximum gain ripple of <1.0 dB is designed to demonstrate the technique.  相似文献   

13.
用简化模型实现多波抽运拉曼光纤放大器的优化设计   总被引:3,自引:1,他引:2  
提出了一种优化设计多波抽运拉曼光纤放大器的方法。在不影响系统性能的前提下采用了合理的简化算法以减少运算时间,能够在给定信号光频宽和抽运个数等参量要求下得到符合增益平坦度性能要求的抽运功率和波长的优化配置结果。  相似文献   

14.
In this work, a novel metaheuristic named artificial fish school algorithm is introduced into the optimization of pump parameters for the design of gain flattened Raman fiber amplifiers for the first time. Artificial fish school algorithm emulates three simple social behaviors of a fish in a school, namely, preying, swarming and following, to optimize a target function. In this algorithm the pump wavelengths and power levels are mapped respectively to the state of a fish in a school, and the gain of a Raman fiber amplifier is mapped to the concentration of a food source for the fish school to search. Application of this algorithm to the design of a C-band gain flattened Raman fiber amplifier leads to an optimized amplifier that produces a flat gain spectrum with 0.63 dB in band ripple for given conditions. This result demonstrates that the artificial fish school algorithm is efficient for the optimization of pump parameters of gain flattened Raman fiber amplifiers.  相似文献   

15.
An initial value determination method with a contraction factor for the counter-pumped Raman coupled equations is proposed. This method is used in conjunction with initial guess correction mechanism of Newton's method to construct a new efficient shooting algorithm for the solution of counter-pumped Raman coupled equations. The particle'swarm optimization is used to find the optimal wavelengths and powers for the pumps. By combining the new shooting algorithm and particle swarm optimization a powerful approach to the design of gain spectra for Raman fiber amplifiers is developed. Using this approach a counter-pumped broadband Raman fiber amplifier in C + L-band is designed and optimized. An average on-off gain of 9.3 dB for a bandwidth of 95 nm is obtained using only 4 pumps, with an in-band ripple level of ± 0.7 dB.  相似文献   

16.
巩译  刘芳  孟繁轲 《应用光学》2022,43(5):1015-1021
基于铒/镱共掺光纤放大器(erbium-ytterbium doped fiber amplifier, EYDFA)的理论模型和受激拉曼散射效应的分析理论,利用EYDFA和拉曼光纤放大器(Raman fiber amplifier, RFA)的增益谱互补特性,研究并设计了EYDFA与二阶多泵浦RFA相结合的混合放大器结构。为了得到高增益和低平坦度的混合放大器,引入了粒子群算法优化泵浦光波长和功率。仿真结果表明:在不使用增益均衡器的条件下,所设计的混合光纤放大器在输出端得到了近似相等的输出光功率,在90 nm的带宽范围内平均增益为38.78 dB,增益平坦度为1.1 dB,为混合放大器的设计和优化提供了参考。  相似文献   

17.
巩稼民  赵云  冷斌 《应用光学》2014,35(2):353-358
针对光纤通信中密集波分复用系统各信道的在线平坦光放大这一光通信问题,提出利用级联高非线性光纤来设计增益平坦的拉曼光纤放大器。对高非线性光纤(As S光纤)拉曼增益谱前后沿进行线性拟合处理,利用不同波长泵浦抽运同种光纤,实现前放大后增益补偿,并考虑信号光损耗不同,在输出端得到了一个近似固定的功率输出值,并分析了影响拉曼光纤放大器输出特性的因素。模拟结果表明:平均增益为20.45 dB,增益平坦度为0.15 dB。  相似文献   

18.
We aim to propose a novel fiber Raman amplifier modeling based on the moment method, which is previously introduced for modeling the inhomogeneous Erbium doped fiber amplifiers and recently employed to analyze the fiber Raman amplifier with continuous pump spectrum. In this model, the number of governing equations is independent of the number of signals and according to the degree of accuracy it is proportional to the number of pumps. This method is employed to analyze the Raman fiber amplifiers with an arbitrary input signal line shape and to minimize the gain ripple of the fiber Raman amplifier with respect to the pump powers and pump frequencies.  相似文献   

19.
Suppression of stimulated Raman scattering (SRS) is demonstrated in a cladding-pumped fiber amplifier. The Yb-doped amplifier fiber design incorporates a high-index ring that resonantly couples SRS wavelengths out of the gain material, thus filtering the gain. Modeling shows that fiber asymmetry plays an important role in the filtering spectrum.  相似文献   

20.
In this contribution, we optimize design parameters of hybrid optical amplifiers utilizing distributed Raman amplification in transmission fiber and gain of discrete, remotely pumped erbium-doped fiber amplifier (EDFA) for wideband, bidirectional operation in metropolitan area networks (MAN). The design is based on an application of a numerical model, which takes into account pump-to-pump and signal-to-signal interactions and generation of amplified spontaneous emission in the Raman amplifier and solves the standard rate-propagation equations in an erbium-doped fiber (EDF). We predict 12 dB gain across 72 nm of optical bandwidth with gain ripple better than 10%. The recently proposed serial topology of EDFA is considered; this enables the wideband, bidirectional operation of a hybrid amplifier with only two pump laser diodes emitting in the 1430 and 1480 nm bands.  相似文献   

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