由于單個泵浦源的喇曼光纖放大器（RFA）輸出增益不平坦且增益較低,導(dǎo)致光纖通信系統(tǒng)的性能變差,設(shè)計了一個正向三泵結(jié)構(gòu)的RFA。圍繞合適的泵浦個數(shù)、泵浦波長和泵浦功率對RFA輸出增益的影響,并結(jié)合Opti System軟件對L波段RFA的增益進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計與仿真分析。仿真結(jié)果表明:所設(shè)計的RFA實現(xiàn)了在L波段大于10 dB的增益且較為平坦,最大增益為18.9 dB,最大噪聲系數(shù)為8.0 dB。 

【文章來源】：光通信技術(shù). 2020,44(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

多泵浦RFA原理圖

雖然使用多個泵浦源可以獲得較大的光學(xué)增益帶寬，但是多增加一個泵浦源會增加系統(tǒng)的成本，計算量也會增加，因此RFA一般只采用25個泵浦源[10-11]�；诒菊n題組前期開展的研究：本文使用了2個相同功率、不同波長的泵浦源P1和P2，對L波段RFA進(jìn)行了設(shè)計與仿真，泵浦源P1和P2的功率均為600 m W，泵浦源P1的波長為1470 nm，設(shè)置泵浦源P2與泵浦源P1的波長差分別為5 nm、10 nm、15 nm、20 nm、25 nm和30 nm。實驗結(jié)果如圖2所示，可以看出當(dāng)波長差大于20 nm時，波動較小，但是增益平坦度較低。2 實驗結(jié)果分析

為了研究三泵浦結(jié)構(gòu)下泵浦波長對增益的影響，本文選擇功率均為600 m W的泵浦源P1、P2和P3，根據(jù)圖2的實驗結(jié)果可知,在雙泵浦結(jié)構(gòu)下當(dāng)泵浦源P1與泵浦源P2的波長差為25 nm和30 nm時增益曲線在1590～1620 nm范圍內(nèi)比波長差為5 nm、10 nm、15 nm和20 nm時增益波動平坦，是適當(dāng)?shù)谋闷植ㄩL。因此，本文選擇泵浦源P1的波長為1470 nm，泵浦源P2的波長為1495 nm，設(shè)置泵浦源P3與泵浦源P2的波長差分別為5 nm、10 nm、15 nm、20 nm、25 nm和30 nm。仿真結(jié)果如圖4所示，隨著泵浦源P3與泵浦源P2的波長差逐漸增加，1560～1600 nm范圍內(nèi)的增益在降低。當(dāng)泵浦源P3與泵浦源P2的波長差小于等于15 nm時，增益曲線在1590～1620 nm范圍內(nèi)平坦性較好。當(dāng)泵浦源P3與泵浦源P2的波長差大于15 nm時，增益曲線近似于線性增大，輸出增益平坦性差。因此，當(dāng)泵浦源P3與泵浦源P2的波長差分別為5 nm、10 nm和15 nm時為合適的泵浦波長。本文選擇泵浦源P3與泵浦源P2的波長差為5 nm這一組合，即泵浦源P1的波長為1470 nm，泵浦源P2的波長為1495 nm，泵浦源P3的波長為1500 nm，增益最大為30.4 d B，噪聲系數(shù)最大為7.7 d B。圖4 不同泵浦波長差的三泵浦結(jié)構(gòu)L波段RFA增益

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多泵浦的碲基喇曼光纖放大器增益研究[J]. 鞏稼民,王杰,張晨,馬豆豆,劉愛萍,楊紅蕊,郝倩文,張麗紅.  光通信技術(shù). 2020(06)
[2]2μm波段基于四波混頻寬可調(diào)的多波長激光器[J]. 孔玉微,李齊良,尹韜策,魏一振.  杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
[3]拉曼光纖放大器的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 方音佳,趙蕊月.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(19)
[4]基于高非線性光纖的增益譜平坦拉曼光纖放大器研究[J]. 鞏稼民,趙云,冷斌.  應(yīng)用光學(xué). 2014(02)
[5]喇曼光纖放大器的增益譜平坦技術(shù)[J]. 鞏稼民,左旭,袁心易,徐軍華,方健.  光子學(xué)報. 2013(12)
[6]多泵浦寬帶拉曼光纖放大器優(yōu)化設(shè)計的研究[J]. 趙雯逸,唐棣芳.  電子技術(shù). 2011(10)
[7]寬帶光纖拉曼放大器的增益平坦化實驗研究[J]. 黃宇,戴碧智,張在宣,劉紅林,金仁洙.  光電工程. 2008(03)



本文編號：3110893