增益谱平坦论文_李俊,徐延海,王晓华

导读:本文包含了增益谱平坦论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光纤,增益,平坦,放大器,滤波器,光谱,干涉仪。

增益谱平坦论文文献综述

李俊,徐延海,王晓华[1](2016)在《双向泵浦受激拉曼散射增益谱平坦光纤放大器》一文中研究指出研究现有的拉曼光纤放大器(Raman Fiber Amplifier,RFA)增益谱平坦化技术的不足,提出一种新型的拉曼光纤放大器的设计,即双向泵浦受激拉曼散射增益谱平坦光纤放大器。利用受激拉曼散射增益谱几乎在450cm-1波数处形成的对称结构,利用前向泵浦与信号光产生的频移对信号光进行放大作用,同时利用后向泵浦与信号光产生的频移对信号光进行补偿性的放大作用,从而实现双向泵浦受激拉曼散射增益谱平坦光纤放大器的设计。通过MATLAB的仿真验证,所设计的放大器增益平坦度高,信号光功率增益大,可实现双向泵浦受激拉曼散射光纤放大器的平坦化。(本文来源于《信息技术》期刊2016年03期)

李明杰[2](2015)在《多波长混合光放大器增益谱平坦化的研究》一文中研究指出随着长距离无中继光纤通信系统的不断发展,人们对光纤放大器的性能要求也越来越高。在这种背景下,混合光放大器开始引起科研人员的关注。混合光放大器是一种将光纤拉曼放大器与掺铒光纤放大器或者光纤拉曼放大器与光纤参量放大器混合使用,相互弥补从而实现超宽带、平坦化增益的光中继器。在长距离光纤通信中,要实现多路信号的传输,就需要保证光放大器的增益谱足够平坦。本文通过建模仿真对比的方式,对多波长混合光放大器增益谱平坦化进行了研究,并通过差分进化算法实现了对增益谱平坦度的优化。本论文的主要工作和成果如下:(1)介绍了FRA、EDFA、FOPA的原理、结构和分类。并通过建模仿真的方式探究了影响叁种光纤放大器增益谱的因素,比如,泵浦功率、泵浦波长、光纤长度、光纤有效面积等。为后面增益谱的优化的研究提供了理论依据。(2)介绍了优化增益谱所使用的差分进化算法的原理,并探究了如何利用差分进化算法优化增益谱平坦度,画出优化流程图。利用这个方法对双泵浦FRA增益谱进行优化,得到增益带宽为28nm、增益波动约为1.6dB的增益谱。验证了利用智能优化算法优化增益谱的可行性。改变算法的优化参数,就可以对具有更多泵浦的混合光放大器的增益谱进行优化。为后面优化混合放大增益谱打下基础。(3)建立二阶泵浦FRA模型并进行仿真,探究一阶泵浦和二阶泵浦功率的搭配方式,对比了不同搭配方式下,一阶泵浦光、二阶泵浦光和信号光沿着光纤的功率分布情况,最终得到最优的搭配方式,为后面二阶泵浦拉曼-参量光纤混合放大增益的优化提供了理论依据。(4)分别建立多泵浦拉曼-掺铒光纤混合放大和二阶泵浦拉曼-参量光纤混合放大模型并进行仿真,基于差分进化算法对它们的增益谱平坦度进行优化,分别得到增益带宽为93nm、增益波动1.4dB和增益波动1.2dB的增益谱。验证了本文通过混合放大器的使用并对其增益谱进行优化来实现宽带平坦化增益的可行性。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2015-03-14)

巩稼民,赵云,冷斌[3](2014)在《基于高非线性光纤的增益谱平坦拉曼光纤放大器研究》一文中研究指出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20.45dB,增益平坦度为0.15dB。(本文来源于《应用光学》期刊2014年02期)

巩稼民,左旭,袁心易,徐军华,方健[4](2013)在《喇曼光纤放大器的增益谱平坦技术》一文中研究指出放大器的增益谱平坦性是波分复用系统设计中一项十分重要的参量.本文推导了N段光纤级联实现增益谱平坦的分析理论,得到每段光纤的有效作用距离和喇曼功率增益系数的约束条件.当喇曼增益谱拟合为线性时,简化了其实现增益谱平坦的条件,并给出了两段光纤级联信号光获得增益的最优值.以纯石英光纤和掺磷石英光纤级联的模型为例,利用Matlab进行了数值分析验证,结果表明:随着第一段光纤长度的增加,信号光获得的增益先增加再减小;当第一段光纤取7.15km时,信号光获得了5.78dB的平均最大增益和0.45dB的增益平坦度,并得到泵浦光功率与信号光增益呈正相关性.最后,以叁段不同材料光纤级联为例,利用Matlab进行了分析验证,信号光经过放大后获得了7.74dB的平均增益和0.57dB的增益平坦度,证明了理论分析的可行性.该方案为增益平坦化的喇曼光纤放大器设计提供了一种新的思路.(本文来源于《光子学报》期刊2013年12期)

姜海明[5](2011)在《光纤Raman放大器增益谱平坦化研究》一文中研究指出与奥林匹克运动提倡的“更快、更高、更强”的精神相似,更大的传输带宽、更高的传输速率和更长的传输距离一直是长途干线光纤通信系统的重要发展方向,波分复用(WDM)和光放大器技术是推动上述发展方向的重要技术基础。在各种已知的光放大器中,光纤Raman放大器(FRA)由于具有噪声系数低、增益波段灵活、可实现宽带放大等众多优点,已成为现代WDM光纤通信系统的关键技术之一。对应用于WDM光纤通信系统FRA的一个基本要求是其增益谱要平坦,本文围绕宽带FRA增益谱平坦化这个中心问题进行了以下研究工作。(一)分布式宽带FRA的增益谱平坦化研究分布式宽带FRA把各类常规传输光纤作为Raman增益介质,由于这些光纤的Raman增益效率系数很小且非常不平坦,所以一般采用多个泵浦源同时泵浦来实现其增益谱的平坦化。在该方面研究中本文主要进行了以下创新性工作:(1)提出了3种用于多波长泵浦宽带FRA数学模型求解的高效和稳定的打靶法。在这3种打靶法中,反向泵浦的迭代起始值根据光纤中受激Raman散射的物理规律和引入的有关参数来共同确定。同时,引入并改进了求解非线性方程组的牛顿-拉斐森方法作为反向泵浦迭代初始值的调整机制。多个FRA的仿真计算结果表明,相对于简单打靶法这3种打靶法的计算效率和稳定性均有极大的提高。(2)提出了一种由泵浦功率积分求解泵浦输入功率的高效方法。在该方法中,根据Raman耦合方程在给定泵浦功率积分的情况下构造了一个关于泵浦输入功率的非线性耦合方程组,这样就使泵浦输入功率的求解问题变成了非线性方程的求根问题。通过积分中值定理和牛顿-拉斐森求根方法的有机结合应用,上述关于泵浦输入功率的非线性方程组得到了高效的求解。数值仿真的结果表明,该方法比此前有关文献报道的方法的求解效率提高了约2个数量级。(3)将粒子群优化(PSO)算法引入到宽带FRA设计领域,并对其进行了改进,提出了一种新的粒子群优化(MPSO)算法。对多个高维复杂的基准测试函数的优化结果表明,MPSO算法能在保持原PSO算法简单易行优点的同时大幅提高算法的优化效率和收敛率。(4)在将PSO、MPSO和所提出的3种打靶法、平均功率法进行有机结合的基础上,提出了3种多波长泵浦宽带FRA的增益谱平坦化方法。多个FRA增益谱的优化结果显示,这些优化设计方法的有关性能较有关文献中报道的方法性能均有很大的提升。(5)在详细分析多波长泵浦增益谱平坦宽带FRA传统实现方法缺点的基础上,提出了一种智能实现方法。该方法把FRA看成一个黑箱系统,不再根据具体的数学模型精确分析其内部究竟发生了什么、是如何发生的。而是把决定各泵浦功率的驱动电流看成黑箱系统的输入,相应的增益谱看成黑箱系统的输出,通过智能优化方法调整泵浦驱动电流从而实现宽带FRA增益谱的平坦化。为验证所提方法的可行性,文中给出了详细的软、硬件实现方案,并进行了实验验证。多个实验的结果表明,该方法是智能高效的多波长泵浦增益谱平坦宽带FRA的实现途径。(二)分立式宽带FRA的增益谱平坦化研究第(一)部分提到多波长泵浦法对于分立式FRA的增益谱平坦化同样适用,但由于分立式FRA的增益介质可以有很多种选择,不像分布式FRA那样必须使用传输光纤作为增益介质,这就给分立式FRA的增益谱平坦化设计留下了很大的灵活性。本文在分立式宽带FRA的增益谱平坦化方面主要进行了如下创新性工作。(1)提出了一种具有优良Raman增益属性的新型双芯光子晶体光纤(NPCF),通过对其横截面结构的合理设计,使其Raman增益效率系数在一定的波长范围内接近常数,进而为增益谱平坦宽带FRA提供优良的增益介质。数值仿真结果表明,在C波段(1530 ~ 1565 nm)该NPCF的Raman增益效率系数的波动率从普通单模光纤的49.6%骤降为3.3%,同时其数值上也比普通单模光纤有所提高,长波长方向提高约1.3倍,短波长方向提高约2.7倍的。(2)利用所提出的上述NPCF设计了一个C波段FRA。数值仿真的结果表明,在仅用一个泵浦的情况下,该NPCF-Raman放大器的平均增益可达8.7 dB,且增益谱波动小于0.9 dB,相对于普通单泵浦FRA的性能有很大的提升。NPCF-Raman放大器对于降低FRA的制造成本和简化FRA的设计复杂度具有重要意义。(本文来源于《电子科技大学》期刊2011-05-01)

贾振安,李丽,乔学光,刘颖刚[6](2010)在《基于全光纤M-Z干涉仪的ASE光源增益谱平坦滤波器研究》一文中研究指出基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构,在Matlab软件中,利用优化的迭代算法、Least Pth-norm算法和AMPSO算法,提出一种用于平坦掺Er光纤(EDF)放大自发辐射(ASE)光源增益谱的级联MZI型全光纤滤波器的优化设计方法,并进行了实验研究。结果表明:采用该方法设计的级联MZI型全光纤滤波器可以有效改善ASE宽带光源输出光谱的平坦度,被平坦波段(1525~1540nm)范围内输出光谱的不平坦度小于±0.73dB,整个C波段光谱3dB带宽为36.344nm。(本文来源于《光电子.激光》期刊2010年01期)

肖艳红,厉群,韩岩,刘小明,彭江得[7](2001)在《用于级连EDFA增益谱平坦的滤波器透过谱设计的迭代算法》一文中研究指出针对在两段掺铒光纤中插入滤波器实现宽带 (35nm)增益平坦的滤波器透过谱的设计问题 ,提出了一种新的迭代算法。其原理是利用放大器的均匀展宽特性和级连放大器自动增益补偿的特性。在每次迭代中 ,都取要求带宽内增益 (分贝数 )的平均值为参考轴 ,在增益比该轴高的波长范围内再附加一与增益谱反对称的损耗谱。而增益低于参考值的波长处则会得到自动的增益补偿。模拟计算结果表明 ,用该方法得到的滤波谱能使放大器的增益平坦在原放大器可能得到的最高增益水平 ,同时因滤波器的引入带来的噪声特性恶化也最小。(本文来源于《中国激光》期刊2001年03期)

钱景仁,陈后飞[8](1999)在《相移长周期光栅及其在增益谱平坦化中的应用》一文中研究指出用耦合模方法和传输矩阵法相结合对长周期光栅的传输光谱特性进行了研究, 提出了用相移长周期光栅使双峰的增益谱线平坦化。理论证明, 实现这样的平坦化是可行的。(本文来源于《光学学报》期刊1999年09期)

增益谱平坦论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着长距离无中继光纤通信系统的不断发展,人们对光纤放大器的性能要求也越来越高。在这种背景下,混合光放大器开始引起科研人员的关注。混合光放大器是一种将光纤拉曼放大器与掺铒光纤放大器或者光纤拉曼放大器与光纤参量放大器混合使用,相互弥补从而实现超宽带、平坦化增益的光中继器。在长距离光纤通信中,要实现多路信号的传输,就需要保证光放大器的增益谱足够平坦。本文通过建模仿真对比的方式,对多波长混合光放大器增益谱平坦化进行了研究,并通过差分进化算法实现了对增益谱平坦度的优化。本论文的主要工作和成果如下:(1)介绍了FRA、EDFA、FOPA的原理、结构和分类。并通过建模仿真的方式探究了影响叁种光纤放大器增益谱的因素,比如,泵浦功率、泵浦波长、光纤长度、光纤有效面积等。为后面增益谱的优化的研究提供了理论依据。(2)介绍了优化增益谱所使用的差分进化算法的原理,并探究了如何利用差分进化算法优化增益谱平坦度,画出优化流程图。利用这个方法对双泵浦FRA增益谱进行优化,得到增益带宽为28nm、增益波动约为1.6dB的增益谱。验证了利用智能优化算法优化增益谱的可行性。改变算法的优化参数,就可以对具有更多泵浦的混合光放大器的增益谱进行优化。为后面优化混合放大增益谱打下基础。(3)建立二阶泵浦FRA模型并进行仿真,探究一阶泵浦和二阶泵浦功率的搭配方式,对比了不同搭配方式下,一阶泵浦光、二阶泵浦光和信号光沿着光纤的功率分布情况,最终得到最优的搭配方式,为后面二阶泵浦拉曼-参量光纤混合放大增益的优化提供了理论依据。(4)分别建立多泵浦拉曼-掺铒光纤混合放大和二阶泵浦拉曼-参量光纤混合放大模型并进行仿真,基于差分进化算法对它们的增益谱平坦度进行优化,分别得到增益带宽为93nm、增益波动1.4dB和增益波动1.2dB的增益谱。验证了本文通过混合放大器的使用并对其增益谱进行优化来实现宽带平坦化增益的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

增益谱平坦论文参考文献

[1].李俊,徐延海,王晓华.双向泵浦受激拉曼散射增益谱平坦光纤放大器[J].信息技术.2016

[2].李明杰.多波长混合光放大器增益谱平坦化的研究[D].北京邮电大学.2015

[3].巩稼民,赵云,冷斌.基于高非线性光纤的增益谱平坦拉曼光纤放大器研究[J].应用光学.2014

[4].巩稼民,左旭,袁心易,徐军华,方健.喇曼光纤放大器的增益谱平坦技术[J].光子学报.2013

[5].姜海明.光纤Raman放大器增益谱平坦化研究[D].电子科技大学.2011

[6].贾振安,李丽,乔学光,刘颖刚.基于全光纤M-Z干涉仪的ASE光源增益谱平坦滤波器研究[J].光电子.激光.2010

[7].肖艳红,厉群,韩岩,刘小明,彭江得.用于级连EDFA增益谱平坦的滤波器透过谱设计的迭代算法[J].中国激光.2001

[8].钱景仁,陈后飞.相移长周期光栅及其在增益谱平坦化中的应用[J].光学学报.1999

论文知识图

增益谱平坦度随输入信号功率比...多波长泵浦FRA增益谱迭加原理运用光栅的增益平坦原理横截面结构示意图(a)NPCF全图(b...二级放大后输出增益谱与噪声得到的各...4.3混合拉曼.铒光纤放大器增益谱

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