【摘要】：基于受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,簡(jiǎn)稱SRS)效應(yīng)的拉曼光纖放大器(Raman Fiber Amplifier,簡(jiǎn)稱RFA)由于具有低噪聲、分布式放大、可實(shí)現(xiàn)寬帶放大等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為了光通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)了拉曼光纖放大器泵浦模塊,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,主要研究工作與成果如下：(1)介紹拉曼放大器的背景與意義,并綜述半導(dǎo)體激光器控制器在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展、研究現(xiàn)狀與優(yōu)秀產(chǎn)品。(2)闡述拉曼放大器與半導(dǎo)體激光器的基本工作原理,并整理、總結(jié)出拉曼泵浦模塊中需要被監(jiān)控的對(duì)象。(3)對(duì)拉曼泵浦模塊進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模塊電路設(shè)計(jì),重點(diǎn)對(duì)激光器程控恒流源、光電二極管電流監(jiān)測(cè)、溫度控制等電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。(4)設(shè)計(jì)基于串口通信的拉曼泵浦模塊遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),并完成基于LabVIEW的上位機(jī)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)多路激光器的實(shí)時(shí)監(jiān)控。(5)測(cè)試表明,拉曼泵浦模塊的驅(qū)動(dòng)電流精度為0.1%,72小時(shí)溫度穩(wěn)定度達(dá)0.556%。(6)利用拉曼泵浦模塊搭建拉曼放大器,進(jìn)行開關(guān)增益測(cè)試與平坦放大實(shí)驗(yàn),僅用兩路泵浦激光器實(shí)現(xiàn)C波段信號(hào)光的平坦放大,在光纖長(zhǎng)度為25、50、75km分別得到0.52、0.90、0.67dB的信號(hào)平坦度,相應(yīng)平均開關(guān)增益為5.16、8.04、9.45dB。本文研制的拉曼泵浦模塊能適用于不同光纖長(zhǎng)度、入纖功率、放大增益要求的拉曼光纖放大器,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
[Abstract]:Raman Fiber Amplifier (RFA) based on stimulated Raman scattering (SRS) effect has become one of the key technologies in optical communication due to its advantages of low noise, distributed amplification and broadband amplification. In this paper, the pump module of Raman fiber amplifier is designed and realized. The main research work and achievements are as follows: (1) the background and significance of Raman amplifier are introduced, and the development of semiconductor laser controller at home and abroad is summarized. Research status and excellent products. (2) expatiate the basic working principle of Raman amplifier and semiconductor laser, summarize the object to be monitored in Raman pump module. (3) Design the system structure and module circuit of Raman pump module. The laser programmable constant current source, photodiode current monitoring, temperature control circuit are designed. (4) the remote monitoring system of Raman pump module based on serial port communication is designed, and the design of upper computer based on LabVIEW is completed. The real-time monitoring of multichannel lasers is realized. (5) the driving current accuracy of the Raman pump module is 0.1 and the temperature stability reaches 0.5566.The Raman amplifier is built by using the Raman pump module and the experiment of switching gain and flat amplification is carried out. Using only two pump lasers to realize flat amplification of C-band signal light, the signal flatness of 0.52 ~ 0.90 ~ 0.67 dB is obtained at a fiber length of 2550 ~ 75km, and the corresponding average switching gain is 5.16 ~ 8.040 ~ (9.45) dB. The Raman pump module developed in this paper can be applied to Raman fiber amplifiers with different fiber length, fiber entry power and amplification gain.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN722

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本文編號(hào)：2220099