【摘要】：隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展,光纖通信系統(tǒng)對(duì)信道容量的要求也越來(lái)越高。光放大器作為光纖通信的重要組成一直是人們研究的重點(diǎn)。光纖喇曼放大器(FRA)因?yàn)槠渚哂袑拵�、噪聲低、可�?shí)現(xiàn)分布式放大等一系列優(yōu)勢(shì)成為現(xiàn)代光纖通信中關(guān)鍵技術(shù),在密集波分復(fù)用光通訊系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但是光纖喇曼放大器也存在自身的缺點(diǎn):例如因?yàn)閷?duì)不同波長(zhǎng)的光增益不同造成的增益不平坦,導(dǎo)致誤碼率升高。目前主要使用空間波分復(fù)用的方式,但這種方法會(huì)因?yàn)椴煌ㄩL(zhǎng)的波在光纖內(nèi)相互干擾,發(fā)生非線性效應(yīng)造成信噪比變低。針對(duì)這一問(wèn)題,本文提出將時(shí)分復(fù)用運(yùn)用到FRA中,使在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)只有一種波長(zhǎng)的光波,避免了多抽運(yùn)光之間相互作用產(chǎn)生四波混頻等非線性效應(yīng)。設(shè)計(jì)了TDM抽運(yùn)FRA,并設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)圖,針對(duì)各部分功能進(jìn)行介紹。然后針對(duì)TDM抽運(yùn)FRA中電路部分——半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)。首先設(shè)計(jì)出半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路,通過(guò)Multisim軟件進(jìn)行仿真,其中包括延時(shí)緩沖電路,實(shí)現(xiàn)了500ms的延時(shí),有效防止了開(kāi)關(guān)閉合時(shí)產(chǎn)生的電流浪涌可能對(duì)激光器造成的損害;設(shè)計(jì)出限流保護(hù)電路,利用繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器的過(guò)流保護(hù),對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行了革新,增加了電壓跟隨器使保護(hù)電路更加穩(wěn)定;針對(duì)激光器的電源驅(qū)動(dòng),設(shè)計(jì)了恒流源,實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器進(jìn)行穩(wěn)定供電。采用專用基準(zhǔn)電壓芯片REF02設(shè)計(jì)基準(zhǔn)電壓源,實(shí)現(xiàn)5V輸出,基于專用溫度控制芯片MAX1978,設(shè)計(jì)出LD溫控電路�；诜抡娼Y(jié)果,搭建電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,恒流源實(shí)現(xiàn)了0.24%的高穩(wěn)定度輸出;基準(zhǔn)電壓源穩(wěn)定度也達(dá)到0.2%;對(duì)保護(hù)電路進(jìn)行多次試驗(yàn),成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光器的過(guò)流保護(hù);對(duì)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,成功實(shí)現(xiàn)了溫度控制;為T(mén)DM抽運(yùn)FRA下一步工作做好準(zhǔn)備。
【圖文】：

(a) (b)圖 2-1 (a)斯托克斯散射 (b)反斯托克斯散射喇曼散射又分為自發(fā)喇曼散射(Spontaneous Raman Scattering)與受激喇曼timulated Raman Scattering)。自發(fā)喇曼散射是熱振動(dòng)聲子與信號(hào)光之間相互作用自發(fā)散射效應(yīng)，由于其散射粒子運(yùn)動(dòng)是不規(guī)律的，所以產(chǎn)生的散射光子是非相受激喇曼散射是由抽運(yùn)光與介質(zhì)相互作用產(chǎn)生的受激聲子與信號(hào)光產(chǎn)生的散射射的光子與介質(zhì)中粒子碰撞，產(chǎn)生一個(gè)受激態(tài)粒子和一個(gè)斯托克斯光子和一個(gè)反斯光子，斯托克斯光子和反斯托克斯光子又會(huì)與受激態(tài)粒子發(fā)生碰撞再次產(chǎn)生一態(tài)粒子和一個(gè)斯托克斯光子和反斯托克斯光子[23]。如此反復(fù)下去，就是受激喇曼過(guò)程。而光纖喇曼放大器就是以受激喇曼散射效應(yīng)為原理設(shè)計(jì)而成。抽運(yùn)光在光纖里傳輸時(shí)，會(huì)導(dǎo)致光纖發(fā)生喇曼散射，光纖中電子振動(dòng)將一部分散射，并且散射光的頻率發(fā)生了偏移，其偏移量等于分子振動(dòng)的頻率，高頻的抽

圖 2-2 喇曼增益系數(shù)圖光隔離器 光隔離器耦合器抽運(yùn)光源圖 2-3 FRA 的基本結(jié)構(gòu)類，F(xiàn)RA 可以分為兩大類，一是分立式 FRA，即集中式2-4 所示，，分立式 FRA 與 EDFA 類似，是將光放大器與立的結(jié)構(gòu)。由于放大器與傳輸線分開(kāi)，為了防止傳輸線
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN722;TN248.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2644781