針對(duì)多芯光纖完善了描述抽運(yùn)光、信號(hào)光和stokes信號(hào)的速率方程組.考慮了溫差對(duì)受激布里淵散射的影響,利用有限元法求解溫度分布方程組,分析了前向和后向抽運(yùn)方式、對(duì)流系數(shù)、stokes初始功率、光纖摻雜粒子密度和光纖長(zhǎng)度對(duì)受激布里淵散射增益的影響.研究表明:后向抽運(yùn)方式在抑制受激布里淵散射方面具有明顯優(yōu)勢(shì);減小對(duì)流系數(shù)有助于抑制受激布里淵散射;提高光纖摻雜密度能夠加強(qiáng)抑制受激布里淵散射,同時(shí)也有助于提高光纖放大器的斜率效率.比較了在相同最佳光纖長(zhǎng)度條件下,單芯和19芯光纖放大器的最高工作溫度和受激布里淵散射增益.在受激布里淵散射增益小于閾值的前提下,19芯光纖放大器比單芯光纖放大器具有較低的最高工作溫度,為進(jìn)一步提升輸出功率提供了更大空間.

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。

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％。

提出了用打靶法計(jì)算雙向泵浦的拉曼放大器傳輸方程的算法。該算法不僅可以求解前向泵浦、背向泵浦的拉曼放大器傳輸方程,也可以計(jì)算雙向泵浦的拉曼放大器傳輸方程。該算法利用了先猜測(cè),再修正的逐漸逼近的方法來(lái)求解傳輸方程。利用該算法,對(duì)用三波長(zhǎng)拉曼光纖激光器泵浦的拉曼放大器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),在波長(zhǎng)分別為1427nm,1445nm和1466nm,功率分別為500mw,120mw,400mw時(shí),獲得了1db帶寬約為40nm的結(jié)果,并用試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證?！?/p>

利用連續(xù)光纖激光器為泵浦源,對(duì)單模石英光纖中的受激喇曼散射進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究在較低功率泵浦下,觀察到由自發(fā)喇曼散射向受激喇曼散射演化的過(guò)程中,光譜不斷變窄;當(dāng)stokes波信號(hào)功率較強(qiáng)時(shí),觀察到光譜峰值相對(duì)于泵浦波的頻移量從440cm-1轉(zhuǎn)化到490cm-1在改進(jìn)耦合系統(tǒng)后,不僅觀察到一級(jí)喇曼頻移,并且觀察到了高階stokes光在產(chǎn)生多級(jí)喇曼光譜時(shí)能量移動(dòng)比較復(fù)雜,每?jī)杉?jí)的喇曼頻移間隔并不完全相同

精選范本,供參考！ 光纖中的散射光 當(dāng)光（電磁）波射入介質(zhì)時(shí)，若介質(zhì)中存在某些不均勻性（如電場(chǎng)、相位、 粒子數(shù)密度n、聲速v等）使光（電磁）波的傳播發(fā)生變化，有一部分能量偏離 預(yù)定的傳播方向而向空間中其他任意方向彌散開來(lái)，這就是光散射。光的散射現(xiàn) 象的表現(xiàn)形式是多種多樣的，從不同的角度出發(fā)，可有不同的分類，但從產(chǎn)物的 物理機(jī)制來(lái)看，可以分為兩大類： 第一類是非純凈介質(zhì)中的光散射，該散射現(xiàn)象不是介質(zhì)本身所固有的，而強(qiáng) 烈地依賴于摻雜進(jìn)來(lái)的散射中心的性質(zhì)或介質(zhì)本身的純凈度。其規(guī)律主要表現(xiàn) 為：散射光的頻率與入射光的頻率相同；散射光的強(qiáng)度與入射波長(zhǎng)成一定關(guān)系。 第二類是純凈介質(zhì)中的散射，即使所考慮的介質(zhì)是由成分相同的純物質(zhì)組 成，其中不含有外來(lái)?yè)诫s的質(zhì)點(diǎn)、顆?；蚪Y(jié)構(gòu)缺陷等，仍然有可能產(chǎn)生光的散射 現(xiàn)象，這些散射現(xiàn)象是介質(zhì)本身所固有的，與介質(zhì)本身的純凈度沒(méi)有本質(zhì)上的關(guān)

由多通放大器的理論計(jì)算了脈沖的放大特性，并進(jìn)行了鈦寶石的四程放大實(shí)驗(yàn)。當(dāng)輸入信號(hào)光為１ｍｊ時(shí)，通過(guò)四程放大，獲得ｔ２０ｍｊ的脈沖輸出。

通過(guò)合理分析提出了便于計(jì)算多波長(zhǎng)雙向抽運(yùn)光纖拉曼放大器信號(hào)及噪聲功率的實(shí)用數(shù)值模型,給出求解信號(hào)和噪聲功率的快速算法。在定義抽運(yùn)方向度為前向抽運(yùn)功率與總抽運(yùn)功率值的比值后,通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)信道平均放大自發(fā)輻射噪聲功率隨著抽運(yùn)方向度的提高而單調(diào)遞減;而信道平均雙重瑞利散射噪聲功率相對(duì)抽運(yùn)方向度的變化曲線始終成u字形。不同的增益下存在對(duì)應(yīng)的最優(yōu)抽運(yùn)方向度,在此抽運(yùn)方向度下放大器總噪聲最低。進(jìn)而考慮在信號(hào)非線性失真的條件下提出了抽運(yùn)方向度優(yōu)化的衡量指標(biāo)。優(yōu)化后的多波長(zhǎng)雙向抽運(yùn)方式不僅能保證對(duì)所有信道的平坦放大,而且其綜合性能明顯高于后向抽運(yùn)方式。

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。

為了獲得小體積高功率3~5μm中紅外激光輸出,通過(guò)高重復(fù)頻率驅(qū)動(dòng)調(diào)q技術(shù)和種子注入光放大技術(shù),獲得高功率高光束質(zhì)量1.06μm光纖激光輸出,外置起偏器獲得兩束激光輸出,利用波片偏振旋光原理,實(shí)現(xiàn)兩束偏振態(tài)一致的激光輸出,泵浦非線性晶體ppln進(jìn)行頻率變換,實(shí)現(xiàn)高功率3~5μm中紅外激光輸出。在電源輸入電流60a,調(diào)q驅(qū)動(dòng)頻率50khz的條件下,獲得最高功率6.2w的3.8μm中紅外激光,1.06μm到3.8μm轉(zhuǎn)化效率為16%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過(guò)光纖激光器泵浦光參量振蕩器,可獲得高功率3.8μm中紅外激光輸出。

考慮了高階色散,利用泵浦波、信號(hào)波和閑頻波耦合方程,推導(dǎo)出了高非線性光纖中信號(hào)增益的表達(dá)式。該文研究表明光參量放大器的增益與零色散波長(zhǎng)附近的泵浦波的波長(zhǎng)取值具有相關(guān)性。泵浦波波長(zhǎng)與零色散波長(zhǎng)的值相近時(shí),可以得到較大的增益帶寬和較高的增益。當(dāng)泵浦波波長(zhǎng)和零色散波長(zhǎng)之差超過(guò)一定值時(shí),帶寬和增益就會(huì)變小。

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。

在以yag倍頻激光器為光源進(jìn)行階躍型單模石英光纖的受激喇曼散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),隨斯托克斯波級(jí)次的增高,產(chǎn)生的模式為光纖所能傳輸?shù)淖罡唠A模式。由于光纖中介質(zhì)對(duì)不同的波長(zhǎng)具有不同的色散效應(yīng),因此,對(duì)能形成導(dǎo)模的斯托克斯波要求其要同時(shí)滿足色散效應(yīng)和受激喇曼位相匹配這兩個(gè)條件,才能在光纖中傳輸。根據(jù)理論計(jì)算能夠很好地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

在以yag倍頻激光器為光源進(jìn)行階躍型單模石英光纖的受激喇曼散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),隨斯托克斯波級(jí)次的增高,產(chǎn)生的模式為光纖所能傳輸?shù)淖罡唠A模式。由于光纖中介質(zhì)對(duì)不同的波長(zhǎng)具有不同的色散效應(yīng),因此,要求形成導(dǎo)模的斯托克斯波能同時(shí)滿足色散效應(yīng)和受激喇曼位相匹配這兩個(gè)條件,才能在光纖中傳輸。根據(jù)理論計(jì)算能夠很好的解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

光纖通信放大器

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

重點(diǎn)討論和介紹了喇曼光纖放大器(rfa)在長(zhǎng)跨距sdh線路中的應(yīng)用,及產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要考慮和解決的問(wèn)題,探討了超長(zhǎng)跨距sdh光傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案和測(cè)試結(jié)果。首次給出了rfa在國(guó)內(nèi)2.5gbit/s系統(tǒng)200kmg.652光纖上的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果,對(duì)rfa的推廣和應(yīng)用具有積極的參考意義。

基于已有理論模型,利用1064nm連續(xù)波抽運(yùn)源在不同抽運(yùn)光強(qiáng)下對(duì)不同長(zhǎng)度光纖抽運(yùn)所產(chǎn)生的受激喇曼散射現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)值模擬,并對(duì)模擬結(jié)果作了分析.研究發(fā)現(xiàn):發(fā)生受激喇曼散射現(xiàn)象時(shí),抽運(yùn)光強(qiáng)和光纖長(zhǎng)度發(fā)生兌換;能量紅移現(xiàn)象普遍存在,包括同階stokes光譜內(nèi)部和不同階的stokes光譜之間.抽運(yùn)光強(qiáng)越大,能量紅移現(xiàn)象越明顯.

根據(jù)光纖激光器的特殊結(jié)構(gòu),提出了光纖激光器泵浦源的不同種類,并給出了選擇泵浦源的標(biāo)準(zhǔn),以及其對(duì)應(yīng)的效率。

有線數(shù)字電視信號(hào)在長(zhǎng)距離光纖傳輸中c/n是一個(gè)重要指標(biāo),普通edfa單獨(dú)使用時(shí)無(wú)法保證c/n值,因此引入rfa,并分析了rfa的工作原理和特點(diǎn)。

采用一種階梯排列結(jié)構(gòu)的單管激光器合束技術(shù)制成了高亮度半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊,可用于泵浦摻y(tǒng)b3+大模場(chǎng)雙包層光纖激光器。利用微透鏡組對(duì)各單管半導(dǎo)體激光器進(jìn)行快慢軸準(zhǔn)直,在快軸方向?qū)崿F(xiàn)光束疊加,然后通過(guò)兩組消球差設(shè)計(jì)的柱面透鏡組分別對(duì)合成光束快慢軸方向進(jìn)行聚焦,耦合進(jìn)入光纖。實(shí)驗(yàn)中將6只輸出功率為6w的976nm單管半導(dǎo)體激光器輸出光束耦合進(jìn)芯徑為105μm、數(shù)值孔徑為0.15的光纖中,當(dāng)工作電流為6.2a時(shí),光纖輸出功率達(dá)29.0w,光纖耦合效率達(dá)到80.1%,亮度超過(guò)4.74mw/cm2-str。

介紹了一種用多模光纖構(gòu)造的動(dòng)態(tài)光散射粒徑測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),系統(tǒng)中沒(méi)有對(duì)接收光纖的孔徑角加任何限制措施。分別用單分散,多分散和不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯乳膠球懸浮液檢測(cè)了該系統(tǒng)的適用性。結(jié)果表明,該系統(tǒng)可準(zhǔn)確地測(cè)量濃度(體積分?jǐn)?shù))達(dá)5%的聚苯乙烯乳膠球溶液中懸浮顆粒的粒徑分布。