針對(duì)信道數(shù)變化等原因造成的剩余信道輸出增益漂移現(xiàn)象,研究了一種競(jìng)爭(zhēng)型全光增益控制放大器,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)寬輸入功率范圍信號(hào)的增益控制。對(duì)光功率在-40～5 dBm范圍內(nèi)的輸入光,將增益漂移量由22.0 dB降低至0.4 dB。在多信道情況下,將信道數(shù)變化和信道功率變化引起的增益漂移量分別降低至0.23和0.10 dB。該放大器的工作范圍與控制幅度都要優(yōu)于傳統(tǒng)的全光增益方法,對(duì)于控制剩余信道輸出增益穩(wěn)定具有重要參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：光通信研究. 2020,(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理圖

圖2所示為競(jìng)爭(zhēng)型增益控制放大器的增益特性曲線,控制光源的功率分別為5、10和12 dBm。由圖可知,當(dāng)輸入信號(hào)光功率在-40～5 dBm范圍內(nèi)變化時(shí),放大系統(tǒng)的輸出增益漂移范圍由控制前的22.0 dB降低至2.8、0.9和0.4 dB,增益控制幅度達(dá)到21.0 dB以上,且控制幅度隨控制光源功率的增大而增大。這是因?yàn)楦吖β实目刂乒鈱?duì)弱輸入光增益的損耗遠(yuǎn)大于強(qiáng)輸入光,從而更加有效地實(shí)現(xiàn)了放大系統(tǒng)增益鉗制的目的。但由于控制光會(huì)消耗高能級(jí)鉺離子,整個(gè)放大系統(tǒng)的整體增益也隨之下降,由控制前的27 dB降至13、8和6 dB。NF是衡量全光增益控制放大器的另一重要參數(shù),圖3所示為競(jìng)爭(zhēng)型增益控制放大器的噪聲特性曲線。由圖可知,平均NF由控制前的3.4 dB增加到控制后的4.3、5.4和6.2 dB,NF隨著控制光源功率的增大而增大。這是因?yàn)樵肼暸c增益間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,控制光的引入降低了系統(tǒng)的整體增益,從而增加了系統(tǒng)噪聲。但考慮到額外器件的引入以及大幅度的增益抑制,NF只增加2.8 dB是非常理想的。此外,由圖可知,噪聲波動(dòng)從控制前的1.10 dB分別降低至0.33、0.80和0.22 dB,證明系統(tǒng)對(duì)噪聲波動(dòng)范圍實(shí)現(xiàn)了有效控制。

NF是衡量全光增益控制放大器的另一重要參數(shù),圖3所示為競(jìng)爭(zhēng)型增益控制放大器的噪聲特性曲線。由圖可知,平均NF由控制前的3.4 dB增加到控制后的4.3、5.4和6.2 dB,NF隨著控制光源功率的增大而增大。這是因?yàn)樵肼暸c增益間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,控制光的引入降低了系統(tǒng)的整體增益,從而增加了系統(tǒng)噪聲。但考慮到額外器件的引入以及大幅度的增益抑制,NF只增加2.8 dB是非常理想的。此外,由圖可知,噪聲波動(dòng)從控制前的1.10 dB分別降低至0.33、0.80和0.22 dB,證明系統(tǒng)對(duì)噪聲波動(dòng)范圍實(shí)現(xiàn)了有效控制。由以上單信道實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,本文的增益控制系統(tǒng)在控制性能以及噪聲性能方面都要優(yōu)于反饋環(huán)控制和諧振腔控制,這是因?yàn)楸鞠到y(tǒng)沒(méi)有激光形成條件的限制,可以對(duì)更大范圍的輸入光功率形成增益控制,同時(shí)本系統(tǒng)的增益控制幅度可以通過(guò)控制光源功率而自由調(diào)控,因而控制幅度更大。此外,本系統(tǒng)的控制光不需要多次穿過(guò)EDFA,所以引入的噪聲更少,NF也更小。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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