本文關(guān)鍵詞：噪聲信號直接調(diào)制DFB激光器對受激布里淵散射效應(yīng)的抑制及其在Power-over-Fiber系統(tǒng)中的應(yīng)用　出處：《太原理工大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：現(xiàn)今電能傳輸?shù)闹饕绞绞请娎|,但是其在傳輸電能的過程中受電磁干擾以及電纜本身電阻的影響會對傳輸?shù)碾娔茉斐奢^大影響,限制其在強磁場等環(huán)境中的應(yīng)用。隨著光纖及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,利用光纖的低損耗、質(zhì)量輕、抗電磁干擾、防雷擊等特性,人們提出了基于光纖的電能傳輸系統(tǒng),即power-over-fiber系統(tǒng),然而由于光纖受激布里淵散射效應(yīng)的影響,光纖存在飽和的透射光功率。受激布里淵散射效應(yīng)是光纖在大功率泵浦光注入時所產(chǎn)生的一種非線性效應(yīng),它會使得注入到光纖中的光功率大部分散射回注入端。并且長距離單模光纖的受激布里淵散射閾值非常低,僅有十幾個毫瓦,所以受激布里淵散射效應(yīng)嚴重限制了長距離單模光纖傳能系統(tǒng)的傳輸性能,同時也限制了使用光纖傳輸電能的power-over-fiber系統(tǒng)的傳輸功率。本文使用噪聲信號直接調(diào)制分布反饋(DFB)半導體激光器,在對輸出光時序、頻譜和光譜影響均較小的情況下,展寬激光器的輸出光線寬,抑制光纖受激布里淵散射效應(yīng),增大光纖末端的透射光功率,提高power-over-fiber系統(tǒng)的傳輸性能。這種方法具有結(jié)構(gòu)簡單實用、可以靈活調(diào)節(jié)激光器輸出光線寬的優(yōu)點,只需對原有的長距離光纖傳輸系統(tǒng)添加一個噪聲信號發(fā)生器即可增加光纖末端的透射光功率,提高power-over-fiber系統(tǒng)的輸出電功率。針對抑制光纖受激布里淵散射效應(yīng),提高power-over-fiber系統(tǒng)性能的研究,作者完成了如下工作:1)理論分析了受激布里淵散射閾值的影響因素,并對其進行matlab仿真。結(jié)果表明光纖受激布里淵散射閾值隨光纖長度的變化趨勢如下:先隨光纖長度的增加而減小,當光纖長度超過一定值后,受激布里淵散射閾值基本保持不變,且光纖受激布里淵散射閾值理論上與注入到光纖中的泵浦光線寬成正比關(guān)系。2)研究了噪聲信號直接調(diào)制分布反饋(dfb)半導體激光器時,輸出光頻譜、光譜和時序的變化,使用延時自外差法精確測量激光器輸出光線寬。結(jié)果表明噪聲信號直接調(diào)制分布反饋(dfb)半導體激光器時,對輸出光頻譜、光譜和時序影響較小,同時激光器線寬從2.43mhz連續(xù)展寬至379.89mhz。3)搭建了光纖受激布里淵散射閾值測量系統(tǒng),分析了泵浦光線寬和光纖長度對光纖受激布里淵散射閾值的影響,并且測量了激光線寬展寬對power-over-fiber系統(tǒng)傳輸電功率的影響。實驗結(jié)果表明,使用噪聲信號直接調(diào)制分布反饋(dfb)半導體激光器使激光器線寬從2.43mhz展寬至379.89mhz時,光纖后向散射光譜中的布里淵斯托克斯散射光可以被抑制40.90db,光纖受激布里淵散射閾值平均提高了7.19db,power-over-fiber系統(tǒng)的飽和輸出電功率平均提高了13.55db。所以使用噪聲信號直接調(diào)制分布反饋(DFB)半導體激光器的方法可以有效抑制光纖的受激布里淵散射效應(yīng),提高光纖受激布里淵散射閾值,改善power-over-fiber系統(tǒng)的傳輸性能。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN248;O437.2

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