导读:本文包含了增益谱平坦化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:双向泵浦光纤拉曼放大器,耦合波方程,增益平坦化
增益谱平坦化论文文献综述
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）
杜洋,胡贵军,肖健,刘聪,李莉[5]（2013）在《基于光纤环形镜的Er~(3+)/Yb~(3+)共掺双包层光纤放大器的增益平坦化》一文中研究指出基于光纤环形镜(FLM)的结构及其滤波特性的理论分析,采用FLM实现铒镱(Er3+/Yb3+)共掺双包层光纤放大器(EYDFA)的增益平坦化。进行MATLAB仿真,并实验研究了含有1段保偏光纤(PMF)和含有2段PMF的FLM的滤波特性,分析了其滤波特性随PMF长度及偏振控制器(PC)状态的变化情况、FLM的PMF段数与长度的选取问题;使用含有2段PMF的FLM进行了增益平坦实验,实现了自发辐射(ASE)谱两峰的平坦,在其所处的主要波长范围1 535～1 547nm内,增益不平坦度由±7.5dB减小到±0.75dB。将宽谱光源的输出光信号作为信号光输入放大系统,在波长1 535～1 547nm范围内,放大器的增益不平坦度由±4.5dB降为±1.2dB。(本文来源于《光电子.激光》期刊2013年05期）
巩稼民,李俊[6]（2013）在《不同材料光纤级联RFA增益谱的平坦化》一文中研究指出讨论不同材料光纤级联拉曼光纤放大器(Raman Fiber Amplifier,RFA)增益谱平坦化技术,对把耦合波方程解析解直接应用在不同材料光纤级联中的方法提出一种改进,即将受激拉曼散射耦合波方程解析解的化简形式具体应用到普通石英光纤和掺磷石英光纤级联中,使输出端得到一个固定的功率输出值,从而实现信号光增益谱的平坦化。仿真结果表明,根据改进方法所设计的放大器增益平坦度高,信号光功率增益大,可实现不同材料光纤级联RFA增益的平坦化。(本文来源于《西安邮电大学学报》期刊2013年02期）
巩稼民,平璐,李瑞[7]（2012）在《在同种光纤中实现RFA增益平坦化的方法》一文中研究指出提出了一种新的光纤拉曼放大器设计方法:在同一种光纤内运用不同波长的泵浦光源达到前增益后补偿的目的,最终实现在放大器输出端信号光增益谱平坦化。通过对拉曼增益谱前后沿做线性化处理,化简稳态SRS耦合波方程的解析解,最终在输出端得到了一个固定的功率输出值。模拟结果表明:所设计的放大器具有增益平坦度好、增益高的优点,且设计方法简单。该方案为增益平坦化的拉曼光纤放大器设计提供了一种新的思路。(本文来源于《应用光学》期刊2012年03期）
王志强[8]（2011）在《基于两级泵浦机制EDFA增益平坦化的研究》一文中研究指出惨铒光纤放大器凭借着噪声低、增益高、损耗小等特点在光纤通信中得到广泛的应用,但是随着DWDM(密集波分复用)技术的不断成熟,光通信朝着更大传输容量以及更长传输距离的发展过程中,掺铒光纤放大器也暴露了一些缺点,由于铒离子的能级结构的特点,掺铒光纤放大器在增益带宽内的增益各不相同。EDFA(掺铒光纤放大器)对于相同功率的信号经放大后其输出功率有偏差,经过级联放大后偏差不断积累,从而导致光信号失真,系统误码率大大增加。目前大部分采用制作特种光纤以及利用增益平坦滤波器来实现增益平坦。本文对EDFA工作原理及增益特性进行详细的研究,研究了一种新型的增益平坦技术。即采用两级串联结构的方式来实现掺铒光纤放大器的增益平坦化。这种放大器不借助任何外界滤波器,其实现原理是根据EDFA的增益饱和特性。本文主要工作如下：1.介绍了EDFA的基本结构与工作原理以及铒离子跃迁过程、行波速率方程、增益特性,并分析了两级泵浦机制下EDFA的结构与原理；2.根据放大器行波速率方程,利用数值化方法在时域下得到数值解；3.在稳态情况下,利用Matlab软件实现了对两级泵浦机制下EDFA的仿真,在两种不同结构参数下得到了两级中上能级粒子数、信号功率、泵浦功率、增益特性的变化情况,并对此加以分析；4.详细介绍了遗传算法的基本原理与流程。通过改进算法,编写目标函数,利用Matlab工具箱中的GADS(遗传算法工具箱)对前后两级的铒光纤长度以及泵浦功率进行优化,得到最优平坦谱,并对此进行分析。(本文来源于《北京交通大学》期刊2011-12-01）
谢红云,路志义,霍文娟,丁春宝,刘波宇[9]（2011）在《适于超宽带放大器的增益平坦化反馈技术》一文中研究指出为研究反馈技术对宽带放大器增益平坦度的影响,从异质结晶体管(HBTs)的小信号模型入手,得到几种不同反馈形式下HBTs的S参数解析表达式.分析不同反馈形式对S参数的影响及传输增益S21的幅度变化.在这几种反馈技术中,纯电阻负反馈可以改进整个超宽频带内的反射,实现宽带的输入输出匹配;引入串联电感或并联电容等电抗元件,采用串联电阻和电感或并联电阻和电容的电抗性反馈可使S21的幅度随着频率的增大而逐渐上升,从而补偿晶体管本身高频增益的下降,同时也抵消电阻负反馈引起的增益下降.综合优化电阻反馈和电抗反馈,能实现低噪声放大器在3.1～10.6 GHz范围内的增益平坦性.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2011年11期）
姜海明[10]（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）
增益谱平坦化论文开题报告
（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。
增益谱平坦化论文参考文献
[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].杜洋,胡贵军,肖健,刘聪,李莉.基于光纤环形镜的Er~(3+)/Yb~(3+)共掺双包层光纤放大器的增益平坦化[J].光电子.激光.2013
[6].巩稼民,李俊.不同材料光纤级联RFA增益谱的平坦化[J].西安邮电大学学报.2013
[7].巩稼民,平璐,李瑞.在同种光纤中实现RFA增益平坦化的方法[J].应用光学.2012
[8].王志强.基于两级泵浦机制EDFA增益平坦化的研究[D].北京交通大学.2011
[9].谢红云,路志义,霍文娟,丁春宝,刘波宇.适于超宽带放大器的增益平坦化反馈技术[J].北京工业大学学报.2011
[10].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
标签：双向泵浦光纤拉曼放大器; 耦合波方程; 增益平坦化;