本文選題：光纖喇曼放大器　切入點：受激喇曼散射　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：基于受激喇曼散射(Stimulated Raman Scattering,簡稱SRS)效應(yīng)的光纖喇曼放大器(Fiber Raman Amplifier,簡稱FRA)由于具有響應(yīng)時間快、飽和輸出功率大、易于耦合、低噪聲以及大帶寬等優(yōu)點,成為光纖通信系統(tǒng)中非常重要的器件之一,而且近年來光纖制造技術(shù)的進(jìn)展以及高功率半導(dǎo)體激光器等泵浦光源的出現(xiàn)都給FRA的迅速發(fā)展創(chuàng)造了有利條件和廣闊空間。然而,由于受到外界壓力、溫度等的影響,傳輸光纖表現(xiàn)出了殘余不對稱性,使得光波偏振態(tài)發(fā)生隨機變化,從而造成了增益的偏振相關(guān)性,即偏振相關(guān)增益(Polarization Dependent Gain,簡稱PDG)。由于PDG會降低波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)的傳輸性能,因此研究FRA系統(tǒng)中PDG的特性對如何提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸性能提供重要的參考價值。本文工作主要包括以下幾個方面： (1)總結(jié)了FRA系統(tǒng)中PDG的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究背景和研究意義；(2)介紹了FRA的理論基礎(chǔ)、光纖中傳輸光的偏振態(tài)理論、FRA的結(jié)構(gòu)類型以及FRA非線性耦合方程的數(shù)值模型,并詳細(xì)推導(dǎo)了與FRA系統(tǒng)中PDG有關(guān)的偏振因子Keff;(3)采用求解初值問題的四階龍格-庫塔方法系統(tǒng)研究了前向單泵浦多信號FRA系統(tǒng)中PDG的特性及采用求解邊值問題的打靶法研究了后向單泵浦多信號FRA系統(tǒng)中PDG的特性。研究結(jié)果表明：單泵浦多信號FRA系統(tǒng)中的PDG主要由泵浦-信號喇曼相互作用產(chǎn)生,并且光纖的PMD值對PDG的影響較明顯；(4)采用數(shù)值計算的方法研究了多泵浦FRA系統(tǒng)中PDG的特性,研究內(nèi)容包括：前向泵浦方式、后向泵浦方式以及雙向泵浦方式FRA系統(tǒng)中分別由泵浦-信號、泵浦-泵浦、信號-信號以及所有光波之間喇曼相互作用所產(chǎn)生的PDG;采用數(shù)值計算的方法比較了三種泵浦方式中泵浦功率、泵浦波長以及泵浦?jǐn)?shù)目等對PDG的影響。
[Abstract]:Based on the stimulated Raman scattering (Stimulated Raman Scattering, referred to as SRS) the effect of fiber Raman amplifier (Fiber Raman Amplifier, referred to as FRA) because of its fast response time, high saturation output power, easy coupling, low noise and high bandwidth advantages, has become one of the most important components in the optical fiber communication system, and in recent years the pump in light of fiber manufacturing technology and high power semiconductor lasers, to the rapid development of FRA and create favorable conditions and broad space. However, due to the external pressure, the effect of temperature of the transmission fiber showed residual asymmetry, the polarization change, resulting in the polarization dependence of the gain. The polarization dependent gain (Polarization Dependent Gain, referred to as PDG). The PDG will reduce the transmission performance of WDM optical fiber communication system, so the research The characteristics of FRA system PDG provides an important reference value on how to improve the transmission performance of optical fiber communication system. This paper mainly includes the following aspects: (1) summarizes the FRA system of PDG in the domestic and foreign research present situation and research background and research significance; (2) introduces the basic theory of FRA, theory of light polarization in the transmission fiber, the structure of FRA type and FRA nonlinear coupled equations of the numerical model, and derived in detail with the FRA system in PDG is related to the polarization factor Keff; (3) four order Runge Kutta method for solving initial value problems of system using forward characteristics of single pump multi signal in FRA system and PDG by solving the boundary value problem of the shooting method to the characteristics of single pump multi signal FRA system in PDG. The results show that: the single pump multi signal in FRA system is mainly composed of PDG pump signal Raman interaction, and The optical effect of PMD value on PDG was significant; (4) using numerical method on the characteristics of multi pumped FRA system of PDG, the contents of the study include: forward pumping, backward pump mode and double pump FRA system respectively by pump signal, pump pump, signal and signal all the light waves between the Raman interaction generated by PDG; through the method of numerical calculation compared three kinds of pump power pump, pump wavelength and pump number effect on PDG.

【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN722

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本文編號：1609742