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基于VOA＋GFF的EDFA增益平坦研究

作　者: 曾丽珠
导　师: 武星
学　校: 天津大学
专　业: 物理电子学
关键词: 掺铒光纤放大器(EDFA) 增益平坦滤波器(GFF) 增益斜率(Gain Tilt) 可调光衰减器(VOA)
分类号: TN256
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 130次
引　用: 3次
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内容摘要

在国家骨干网长途通信系统中,无电光中继传输已经得到了广泛的应用;而EDFA技术则是长途光通信的核心技术之一。伴随着接入网“光进铜退”时代的来临和用户带宽需求的不断增长,DWDM已经成为长途传输的主要方式。本文就DWDM系统中的EDFA特性为研究对象,主要论述了如下几点:1.全面论述了国内外对EDFA进行增益平坦化的各种方法以及各种方法迄今能实现的水平。2.从理论上分析了EDFA系统的基本原理,阐述了EDFA系统中几个重要的概念,包括增益、噪声系数、增益斜率等;对EDFA的增益与铒纤长度、泵浦功率的关系,噪声系数与铒纤长度、泵浦功率的关系,增益斜率与信号光功率、泵浦光功率的关系数值模拟。3.根据EDFA系统的设计原理,自行设计了一款基于VOA+GFF动态增益平坦的980nm泵浦两级级联EDFA系统。4.采用基于LPG的增益平坦滤波器进行增益平坦实验,实验证明在某些特定条件下能实现±0.1dB的增益不平坦度,但在不同的信号光功率下其输出光的增益斜率不一致;需要进行动态调整。5.提出了基于VOA的增益斜率的调整方法,实验证明该方法的有效性;通过GFF+VOA的增益平坦方法,所设计的EDFA可以在不同的信号光功率、泵浦功率时,始终保持0.1dB的增益平坦特性。

全文目录

中文摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章绪论  6-22
  1.1 光通信技术的发展  6-8
    1.1.1 光纤通信技术的发展历史  6-7
    1.1.2 超大容量、超长距离光纤通信系统的研究进展  7-8
  1.2 光放大器技术  8-12
    1.2.1 半导体光放大器  9
    1.2.2 非线性光放大器  9-10
    1.2.3 掺稀土类光放大器  10-11
    1.2.4 双包层铒镱共掺光纤放大器  11-12
    1.2.5 混合光纤放大器  12
  1.3 掺铒光纤放大器增益平坦化技术的研究  12-21
    1.3.1 使用增益平坦滤波器(Gain Flatness Filter)  13-16
    1.3.2 改进掺铒光纤的材料特性  16-18
    1.3.3 动态增益均衡器(Dynamic Gain Equilizer)  18-20
    1.3.4 VOA (Variable Optical Attenuator)＋GFF 的增益平坦方法  20-21
  1.4 本文主要做的工作  21-22
第二章 EDFA 原理及基本概念  22-39
  2.1 掺铒光纤放大器（EDFA）的基本工作原理  22-27
    2.1.1 掺铒光纤放大器的基本工作原理  22-23
    2.1.2 掺铒光纤放大器的速率方程  23-26
    2.1.3 掺铒光纤放大器的传输方程  26-27
  2.2 EDFA 的基本概念分析  27-39
    2.2.1 增益  27-32
    2.2.2 放大器噪声  32-34
    2.2.3 增益斜率  34-39
第三章基于VOA+GFF 的EDFA 设计和实验研究  39-60
  3.1 掺铒光纤放大器的应用  39-40
  3.2 增益平坦EDFA 的设计  40-44
    3.2.1 EDFA 泵浦源和泵浦方式的选择  40-42
    3.2.2 EDFA 铒纤长度的确定  42-44
  3.3 两级级联EDFA 的实验结果  44-48
  3.4 基于GFF 的EDFA 的增益平坦实验  48-53
    3.4.1 长周期光纤光栅(LPFG)  48-50
    3.4.2 长周期光纤光栅增益平坦滤波器的特性实验  50-51
    3.4.3 基于长周期光纤光栅GFF 的EDFA 增益平坦实验  51-53
  3.5 基于VOA 的动态增益平坦实验  53-60
    3.5.1 可调光衰减器(VOA)  54-55
    3.5.2 基于VOA 的两级级联EDFA 增益斜率调整实验  55-57
    3.5.3 GFF 与VOA 相结合的动态增益平坦实验  57-60
总结与展望  60-62
参考文献  62-69
发表论文和科研情况说明  69-70
致谢  70

基于VOA＋GFF的EDFA增益平坦研究

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