【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)對信道容量的要求也越來越高。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Σ煌ㄩL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,但這種方法會因?yàn)椴煌ㄩL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。針對這一問題,本文提出將時分復(fù)用運(yùn)用到FRA中,使在一個時間點(diǎn)只有一種波長的光波,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)計了TDM抽運(yùn)FRA,并設(shè)計出結(jié)構(gòu)圖,針對各部分功能進(jìn)行介紹。然后針對TDM抽運(yùn)FRA中電路部分——半導(dǎo)體激光器驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計與實(shí)驗(yàn)。首先設(shè)計出半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路,通過Multisim軟件進(jìn)行仿真,其中包括延時緩沖電路,實(shí)現(xiàn)了500ms的延時,有效防止了開關(guān)閉合時產(chǎn)生的電流浪涌可能對激光器造成的損害;設(shè)計出限流保護(hù)電路,利用繼電器實(shí)現(xiàn)對激光器的過流保護(hù),對現(xiàn)有設(shè)計進(jìn)行了革新,增加了電壓跟隨器使保護(hù)電路更加穩(wěn)定;針對激光器的電源驅(qū)動,設(shè)計了恒流源,實(shí)現(xiàn)對激光器進(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)計出LD溫控電路�；诜抡娼Y(jié)果,搭建電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,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%;對保護(hù)電路進(jìn)行多次試驗(yàn),成功實(shí)現(xiàn)了對激光器的過流保護(hù);對溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行測試,成功實(shí)現(xiàn)了溫度控制;為TDM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)喇曼散射是熱振動聲子與信號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)生一個受激態(tài)粒子和一個斯托克斯光子和一個反斯光子，斯托克斯光子和反斯托克斯光子又會與受激態(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)計而成。抽運(yùn)光在光纖里傳輸時，會導(dǎo)致光纖發(fā)生喇曼散射，光纖中電子振動將一部分散射，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，為了防止傳輸線
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN722;TN248.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 胡曉青;車延博;薛慧云;;高精度雙通道激光器恒流驅(qū)動電源設(shè)計[J];激光雜志;2015年07期

2 謝記華;張錦鵬;王金芳;;一種低壓大電流直流電源的輸出電壓補(bǔ)償設(shè)計[J];電子設(shè)計工程;2015年09期

3 鞏稼民;趙云;冷斌;;基于高非線性光纖的增益譜平坦拉曼光纖放大器研究[J];應(yīng)用光學(xué);2014年02期

4 周真;齊忠亮;秦勇;;小功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動方法設(shè)計[J];紅外與激光工程;2012年10期

5 楊媛如;徐熙平;;小電阻精密測量系統(tǒng)的設(shè)計[J];電子測量技術(shù);2010年04期

6 顏玢玢;王葵如;余重秀;徐大雄;桑新柱;劉怡臻;忻向軍;全升學(xué);賈亞英;;增益平坦的多波長泵浦寬帶拉曼光纖放大器[J];光學(xué)精密工程;2006年02期

7 張前進(jìn),朱曉,丁們;基于DSP的半導(dǎo)體激光器電源設(shè)計[J];電子科技;2005年10期

8 夏驚濤,穆道生;同步數(shù)字體系網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用[J];兵工自動化;2005年04期

9 胡小玲,王學(xué)忠,高國,徐萍萍,于海鷹,阮穎;應(yīng)用于半導(dǎo)體激光器可靠性評估系統(tǒng)的恒流源設(shè)計[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2005年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王海晏;偏振模色散與光纖拉曼放大器研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

2 崔晟;光纖拉曼放大器的性能優(yōu)化理論與設(shè)計方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉丹秀;半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源及溫控系統(tǒng)的設(shè)計[D];吉林大學(xué);2018年

2 吳棟;可調(diào)諧窄線寬半導(dǎo)體激光器驅(qū)動設(shè)計[D];深圳大學(xué);2017年

3 荊云波;窄脈沖半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源技術(shù)研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2017年

4 李琴;TDM抽運(yùn)光纖喇曼放大器增益平坦的研究[D];華南理工大學(xué);2016年

5 唐勝;半導(dǎo)體激光器驅(qū)動系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2016年

6 張洪月;拉曼光纖放大器的增益均衡研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 李明杰;多波長混合光放大器增益譜平坦化的研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

8 朱建杰;基于差分進(jìn)化算法的多泵浦拉曼光纖放大器增益平坦優(yōu)化設(shè)計[D];廈門大學(xué);2014年

9 高曉輝;光纖拉曼放大器在光纖通信系統(tǒng)中的性能研究[D];西安郵電大學(xué);2014年

10 賀馳光;非制冷紅外焦平面溫控電路設(shè)計[D];華中科技大學(xué);2013年

本文編號：2644781