光纤拉曼放大器论文_巩稼民,毛俊杰,田宁,张玉蓉,何佳蔓

导读:本文包含了光纤拉曼放大器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,放大器,平坦,偏振,算法,激光。

光纤拉曼放大器论文文献综述

巩稼民,毛俊杰,田宁,张玉蓉,何佳蔓[1](2019)在《多泵浦增益平坦光子晶体拉曼光纤放大器》一文中研究指出针对密集波分复用光纤通信系统中拉曼光纤放大器增益及增益谱平坦问题,提出一种采用4个泵浦光的多泵浦方式在光子晶体光纤不同位置处注入两种不同波长泵浦光的组合方式来获得拉曼光纤放大器增益更大、增益谱更加平坦的方法。这种组合方式在拉曼光纤放大器中使得光信号实现了前段放大、后段补偿,从而在拉曼光纤放大器输出端获得高增益和较平坦增益谱。模拟的结果表明:平均增益可达:26.5 dB,增益平坦度为0.046 dB。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年10期)

巩稼民,李思平,邢仁平,丁哲,蔡庆[2](2018)在《基于高斯拟合的级联光子晶体光纤拉曼放大器》一文中研究指出为了满足超高速、大容量的光纤传输系统的需求,本文在两段光纤级联结构的基础上,分析了光子晶体光纤的拉曼增益谱并采用高斯曲线对其进行拟合,设计了一种高增益、宽带宽的拉曼光纤放大器。高斯曲线拟合完整准确地保留了光子晶体光纤的增益谱信息,同时尽可能地增加了信号的传输带宽。利用四阶龙格-库塔法对经典的拉曼耦合波微分方程进行数值求解,不仅降低了放大器的增益平坦度,也实现了高增益放大。相比于直线拟合光纤拉曼增益谱的方法,提升了系统的传输容量。通过仿真分析得到:放大器的放大带宽为61 nm,其增益高达22. 8 dB,增益平坦度仅为0. 42 dB。(本文来源于《激光与红外》期刊2018年11期)

巩稼民,丁哲,李思平,薛孟乐,侯玉洁[3](2018)在《基于粒子群优化的宽带拉曼光纤放大器研究》一文中研究指出为提高拉曼光纤放大器(RFA)的放大带宽和光纤通信系统的传输容量,利用4个不同波长的泵浦设计了带宽为100nm的宽带RFA。在对拉曼耦合波微分方程数值求解的同时,结合粒子群优化算法优化了4个泵浦的波长及功率,得到了3组平均开关增益分别为18.690 9、19.638 7和21.764 1dB,所对应的增益平坦度分别为0.879 7、0.914 4和0.945 2dB的优化结果。基于3组优化后的泵浦功率和泵浦波长,对粒子群优化算法的边界条件进行改进,进一步提升了RFA的性能,也使算法的性能得到改善。最终实现了增益为22.480 4dB、增益平坦度为0.696 3dB的宽带RFA。同时,对算法中的惯性权重和学习因子等参数进行了适当的调整,用来分析对比不同参数选择时优化结果如何变化,分析对比的结果为算法参数的选择提供了参考。(本文来源于《光通信研究》期刊2018年05期)

粟荣涛,张鹏飞,周朴,肖虎,王小林[4](2018)在《窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的理论模型和数值分析》一文中研究指出窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器在非线性频率变换、遥感探测和量子信息等领域有广泛的应用前景.综合考虑受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)、受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering,SBS)、自相位调制(self-phase modulation)和交叉相位调制(cross-phase modulation)等非线性效应,建立了窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的非线性动力学模型.仿真分析了放大器中脉冲激光的时频演化特性,对比研究了抽运脉冲宽度、光纤长度和信号光功率等因素对放大器性能的影响.研究发现,上述因素会影响放大器的SRS阈值、SBS阈值、输出激光线宽、激光转换效率等.例如,当脉冲宽度为800 ns时,SBS随着抽运功率的增加而发生,限制了激光功率的提升;减短抽运脉宽可以抑制SBS,但是输出激光的线宽易于展宽到数百MHz以上;增加光纤长度可以获得更低的SRS阈值和更高的转换效率,但是SBS效应和光谱展宽程度也随之增强.系统搭建中需要平衡各非线性效应,选择合适的系统参数.研究内容可以为窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的设计搭建提供参考.(本文来源于《物理学报》期刊2018年15期)

方音佳,赵蕊月[5](2018)在《拉曼光纤放大器的发展现状》一文中研究指出拉曼光纤放大器是密集波分复用(DWDM)通信系统的重要组成部分,因此研究如何提升FRA的各项性能成为DWDM通信系统中的一项重要内容。综述了拉曼光纤放大器国内外的研究和发展现状,介绍了国内外多款光纤拉曼放大器的产品性能特点。最后,展望了光纤拉曼放大器的发展趋势。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2018年19期)

方音佳[6](2018)在《偏振无关多波长带宽可调拉曼光纤放大器的研制》一文中研究指出随着光纤通信技术的不断发展,实现高速率、大容量、长距离、高质量的信号传输也成为了研究密集波分复用系统过程中的关键点。拉曼光纤放大器因为可以实现多泵浦结构、超带宽、增益平坦、低噪声、成本低等一系列特点,已经成为了光纤通信系统中不可或缺的关键器件。本文从叁个方面对拉曼光纤放大器进行了相关设计,旨在改善其功能和相关特性,并设计了相关实验对改进的结果进行验证,具体内容安排如下:(1)主要介绍了本论文设计的研究背景与意义,并综述拉曼光纤放大器国内外的发展、研究现状和产品特点介绍。(2)详细介绍拉曼光纤放大器的基本原理,参数特性,结构分类以及目前研究拉曼放大器的关键技术。(3)对拉曼泵浦模块的系统结构与模块设计进行相关介绍,重点是对泵浦模块的扩容,使泵浦模块能同时驱动多路泵浦光源稳定工作。(4)阐述拉曼放大器偏振相关增益产生的原理,以及降低偏振相关增益的方法,设计采用偏振合波的方法降低偏振相关增益。(5)粒子群(PSO)算法在msp430上的应用,并通过PSO算法优化配置泵浦光源的输出功率,实现拉曼增益的动态调节,进而实现平坦放大。本文研制的拉曼光纤放大器是利用多波长泵浦,通过合理配置泵浦波长能够实现C+L波段放大,并且通过消偏手段降低了拉曼偏振相关增益,PSO算法的应用实现了拉曼增益的动态调节,最终能实现效果良好的平坦放大。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-04-01)

陈静,周清旭,林雅婷,江灏[7](2018)在《基于人工蜂群算法的多抽运拉曼光纤放大器优化设计》一文中研究指出针对多抽运拉曼光纤放大器的优化设计,将人工蜂群算法与平均功率法相结合,应用于拉曼光纤放大器反向抽运的优化配置。在满足给定的净增益条件下,以最小化拉曼增益波动为优化目标建立优化模型,运用平均功率法对拉曼散射方程进行求解,并采用人工蜂群算法获得抽运波长和抽运功率的最优配置。采用上述方法分别对C波段和C+L波段的拉曼光纤放大器进行设计,实验结果表明,在不同净增益设计条件下均能得到小于±0.4dB的增益波动。相比现有方法,人工蜂群算法与平均功率法的结合具有较强的设计性能,能够得到更为平坦的优化结果,具有一定的实用价值。(本文来源于《光学学报》期刊2018年06期)

朱梦[8](2017)在《基于改进粒子群算法的混合拉曼—掺铒光纤放大器增益平坦性研究》一文中研究指出当今,互联网的迅猛发展造成了通信数据的高速增长,从而带来了信号传输系统对传输容量的需求不断增加。波分复用技术(WDM)以及密集波分复用技术(DWDM)的产生和发展,带来了光纤传输系统容量上的质的飞跃。而这相应地也促使人们对于具有光纤传输网络中的中继器作用的光纤放大器传输容量方面有相应更高的需求。如今,使用“扩展可用传输带宽”的方法被视为在已有的技术水准和传输干道的基础上来扩展系统传输容量最经济和有效的方式之一。在光纤通讯传输系统中,目前主要的通讯波段在C波段(1530~1570nm)和L波段(1570~1610nm)。对于C+L波段的宽带和超宽带放大主要有以下两种方式:1)将多个不同波长的泵浦进行组合构成多泵浦拉曼光纤放大器(RFA)来实现宽带放大;2)将掺铒光纤放大器(EDFA)与分布式RFA进行串联混合的方式来达到宽带放大的目的。其中,后者可以兼具掺铒光纤放大器的高增益特性和拉曼光纤放大器的在线放大特性,因此得到广泛的研究和应用。在宽带放大器的设计过程中,放大器的增益平坦度一向是作为衡量其性能的重要指标。因为该参数是波分复用系统中各信道的信号能够一致、平稳传输的保障。因此,在对放大器进行设计时,需要确保在设定的波长或者频带内放大器的增益谱是相对平坦的。而增益平坦度的程度是依赖于拉曼光纤放大器和掺铒光纤放大器的泵浦光参数以及光纤本身的特性参数的。首先,本文从拉曼光纤放大器和掺铒光纤放大器的理论模型出发,建立混合拉曼-掺铒光纤放大器的数学模型并进行求解;其次,对混合拉曼-掺铒光纤放大器增益谱平坦度的影响因素进行分析和探究,确定要优化的参数;再次,根据理论分析,设计了合理的混合拉曼-掺铒光纤放大器结构;然后,本文将混合拉曼-掺铒光纤放大器的参数设置问题转化为多参数组合优化问题,建立了关于增益平坦性的优化函数;然后,提出采用改进粒子群算法对增益谱平坦度进行优化的策略,为了提高算法的收敛结果和收敛速度,加入了遗传算法中的交叉和变异操作以及模拟退火策略;最终,用叁个拉曼泵浦光与一个掺铒泵浦光的混合拉曼-掺铒光纤放大器实现了带宽为1530~1580nm(50nm)、1530~1600nmn(70nm)、1530~1635nm(105nm)波段的信号放大,而最终获得的增益平坦度均小于ldB。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-04-01)

危楚清[9](2016)在《光纤拉曼放大器在光线路保护技术中的应用浅谈》一文中研究指出本文阐述了光线路保护技术的原理、光纤拉曼放大器原理,阐述了光纤拉曼放大器在光线路保护技术中应用的原理,并且分析了该技术存在的优点和不足。(本文来源于《湖北通信业纪念光纤通信50周年高峰论坛论文集》期刊2016-11-05)

张鹏飞[10](2016)在《窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的理论与实验研究》一文中研究指出高功率、高光束质量的窄线宽脉冲激光在非线性频率变换、激光雷达、量子信息和遥感探测等领域有广泛的应用前景。然而,直接利用稀土离子受激辐射获得的激光输出只占整个光谱范围的较小部分,一些特殊波段的激光输出无法通过这种方式得到。光纤拉曼激光器/放大器可有效拓展光纤放大器输出的频谱范围,受到研究人员的广泛关注。但是,由于窄线宽纳秒脉冲拉曼放大器中存在受激拉曼散射(SRS)、受激布里渊散射(SBS)、自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)等多种非线性效应的相互作用,非线性动力学过程非常复杂,目前还缺乏对该问题的深入研究。鉴于此,论文对窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器进行系统的理论和实验研究,主要内容包括如下:首先,建立窄线宽脉冲光纤拉曼放大器的动力学理论模型。综合考虑受激拉曼散射、受激布里渊散射、自相位调制和交叉相位调制等非线性效应,推导了信号激光、泵浦激光、布里渊Stokes光之间的耦合振幅方程。然后,基于并行双向的有限时域差分算法建立数值仿真模型,并进行数值仿真研究。通过数值计算揭示拉曼放大器中SBS、SRS和SPM等非线性效应之间的相互作用过程;综合分析脉冲宽度、种子激光功率、光纤长度等对拉曼放大器SBS阈值、输出功率/光谱特性等的影响;为实验方案的设计提供有效的参考。再次,基于仿真结果确定拉曼放大器脉冲泵浦源的设计方案,并开展实验研究。研究双程光纤放大器的优化设计方案和功率放大特性,解决弱种子激光的高倍率放大问题。基于LD电流调制和ASE源强度调制两种方案,获得中心波长1064nm、脉冲宽度4~40 ns、峰值功率800~1500W的纳秒脉冲泵浦源。搭建一台峰值功率87.1kW、单脉冲能量476μJ的脉冲放大器,在超声波无损检测中得到应用。最后,在上述基础上,开展窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的实验研究。通过注入不同重频和脉宽的泵浦激光,改变光纤长度等,研究窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大系统输出特性的影响因素,验证理论模型和数值仿真的正确性。实现了中心波长1120 nm、脉宽3.2~25 ns、最高峰值功率427 W、偏振消光比>21dB的纳秒脉冲激光输出。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01)

光纤拉曼放大器论文开题报告

(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:

为了满足超高速、大容量的光纤传输系统的需求,本文在两段光纤级联结构的基础上,分析了光子晶体光纤的拉曼增益谱并采用高斯曲线对其进行拟合,设计了一种高增益、宽带宽的拉曼光纤放大器。高斯曲线拟合完整准确地保留了光子晶体光纤的增益谱信息,同时尽可能地增加了信号的传输带宽。利用四阶龙格-库塔法对经典的拉曼耦合波微分方程进行数值求解,不仅降低了放大器的增益平坦度,也实现了高增益放大。相比于直线拟合光纤拉曼增益谱的方法,提升了系统的传输容量。通过仿真分析得到:放大器的放大带宽为61 nm,其增益高达22. 8 dB,增益平坦度仅为0. 42 dB。

(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。

光纤拉曼放大器论文参考文献

[1].巩稼民,毛俊杰,田宁,张玉蓉,何佳蔓.多泵浦增益平坦光子晶体拉曼光纤放大器[J].激光与红外.2019

[2].巩稼民,李思平,邢仁平,丁哲,蔡庆.基于高斯拟合的级联光子晶体光纤拉曼放大器[J].激光与红外.2018

[3].巩稼民,丁哲,李思平,薛孟乐,侯玉洁.基于粒子群优化的宽带拉曼光纤放大器研究[J].光通信研究.2018

[4].粟荣涛,张鹏飞,周朴,肖虎,王小林.窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的理论模型和数值分析[J].物理学报.2018

[5].方音佳,赵蕊月.拉曼光纤放大器的发展现状[J].科技创新与应用.2018

[6].方音佳.偏振无关多波长带宽可调拉曼光纤放大器的研制[D].合肥工业大学.2018

[7].陈静,周清旭,林雅婷,江灏.基于人工蜂群算法的多抽运拉曼光纤放大器优化设计[J].光学学报.2018

[8].朱梦.基于改进粒子群算法的混合拉曼—掺铒光纤放大器增益平坦性研究[D].厦门大学.2017

[9].危楚清.光纤拉曼放大器在光线路保护技术中的应用浅谈[C].湖北通信业纪念光纤通信50周年高峰论坛论文集.2016

[10].张鹏飞.窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的理论与实验研究[D].国防科学技术大学.2016

论文知识图

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