由于單個(gè)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(jì)了一個(gè)正向三泵結(jié)構(gòu)的RFA。圍繞合適的泵浦個(gè)數(shù)、泵浦波長(zhǎng)和泵浦功率對(duì)RFA輸出增益的影響,并結(jié)合Opti System軟件對(duì)L波段RFA的增益進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真分析。仿真結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的RFA實(shí)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(lái)源】：光通信技術(shù). 2020,44(11)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

多泵浦RFA原理圖

雖然使用多個(gè)泵浦源可以獲得較大的光學(xué)增益帶寬，但是多增加一個(gè)泵浦源會(huì)增加系統(tǒng)的成本，計(jì)算量也會(huì)增加，因此RFA一般只采用25個(gè)泵浦源[10-11]。基于本課題組前期開(kāi)展的研究：本文使用了2個(gè)相同功率、不同波長(zhǎng)的泵浦源P1和P2，對(duì)L波段RFA進(jìn)行了設(shè)計(jì)與仿真，泵浦源P1和P2的功率均為600 m W，泵浦源P1的波長(zhǎng)為1470 nm，設(shè)置泵浦源P2與泵浦源P1的波長(zhǎng)差分別為5 nm、10 nm、15 nm、20 nm、25 nm和30 nm。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，可以看出當(dāng)波長(zhǎng)差大于20 nm時(shí)，波動(dòng)較小，但是增益平坦度較低。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

為了研究三泵浦結(jié)構(gòu)下泵浦波長(zhǎng)對(duì)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(shí)驗(yàn)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(zhǎng)差為25 nm和30 nm時(shí)增益曲線在1590～1620 nm范圍內(nèi)比波長(zhǎng)差為5 nm、10 nm、15 nm和20 nm時(shí)增益波動(dòng)平坦，是適當(dāng)?shù)谋闷植ㄩL(zhǎng)。因此，本文選擇泵浦源P1的波長(zhǎng)為1470 nm，泵浦源P2的波長(zhǎng)為1495 nm，設(shè)置泵浦源P3與泵浦源P2的波長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)差小于等于15 nm時(shí)，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(zhǎng)差大于15 nm時(shí)，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(zhǎng)差分別為5 nm、10 nm和15 nm時(shí)為合適的泵浦波長(zhǎng)。本文選擇泵浦源P3與泵浦源P2的波長(zhǎng)差為5 nm這一組合，即泵浦源P1的波長(zhǎng)為1470 nm，泵浦源P2的波長(zhǎng)為1495 nm，泵浦源P3的波長(zhǎng)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(zhǎng)差的三泵浦結(jié)構(gòu)L波段RFA增益

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3110893