為了研究光通信中發(fā)射端在不同脈沖位置調(diào)制(PPM)階數(shù)下脈沖信號平均發(fā)射功率變化的問題,基于摻鐿光纖放大器理論分析模型,采用兩級放大系統(tǒng),通過優(yōu)化增益光纖長度對不同調(diào)制階數(shù)下的光發(fā)射系統(tǒng)平均輸出功率特性進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明:在泵浦功率限制下,不同調(diào)制階數(shù)下的最優(yōu)增益光纖長度會受泵浦功率的影響而變化,隨著調(diào)制階數(shù)增大,最優(yōu)增益光纖長度也增大,但對平均輸出功率的影響較小;當(dāng)固定光發(fā)射系統(tǒng)硬件條件不變時,不同調(diào)制階數(shù)下的信號平均輸出功率不相等,128PPM的平均發(fā)射功率只有4PPM的51%左右,發(fā)射功率損失近3 dB。 

【文章來源】：光通信技術(shù). 2020年10期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

二級放大不同調(diào)制階數(shù)下平均輸出功率隨增益光纖長度變化

當(dāng)兩級泵浦功率總值分別為20 W和10 W時，改變光纖長度，得到在不同階數(shù)PPM下兩級放大信號輸出功率隨光纖長度的變化情況。光纖放大器的增益光纖長度的選擇影響光發(fā)射系統(tǒng)的功率輸出。影響選擇增益光纖長度的因素有很多，比如摻鐿光纖濃度、纖芯半徑和泵浦功率等，選擇最優(yōu)化增益光纖長度將有效提高激光器效率。本文在摻鐿光纖濃度、纖芯半徑一定時，優(yōu)化增益光纖長度使平均輸出功率達(dá)到最佳。在光纖放大過程中有光纖損耗，平均輸出功率不僅和泵浦光的吸收有關(guān)，過長的增益光纖對激發(fā)光也有吸收作用。其次，若光纖太短，泵浦光吸收不完全，不能形成較高的上能級粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，將明顯降低輸出光的功率。所以，選擇合適的泵浦功率和光纖長度對提高平均輸出功率有極其重要的意義。本文在泵浦總功率為20 W和10 W時仿真信號平均輸出功率隨增益光纖長度變化情況，具體過程如下。3.1 一級放大不同調(diào)制階數(shù)下平均輸出功率和增益光纖長度關(guān)系

一級放大信號平均輸出功率在泵浦功率P1分別為0.5 W和1 W時，不同調(diào)制階數(shù)下平均輸出功率隨增益光纖長度的變化情況如圖2所示。可以看出，泵浦功率較小時，對應(yīng)調(diào)制階數(shù)下的平均輸出功率值更小。P1=0.5 W時，4PPM時的最優(yōu)增益光纖長度為6 m,16PPM、64PPM和128PPM時的最優(yōu)增益光纖長度為7 m;P1=1 W時，4PPM和16PPM時的最優(yōu)增益光纖長度為9 m,64PPM和128PPM時的最優(yōu)增益光纖長度為8 m。隨著泵浦功率增大，相應(yīng)調(diào)制階數(shù)下的最優(yōu)增益光纖長度變長；隨著調(diào)制階數(shù)的增加，同一泵浦功率下最優(yōu)增益光纖長度略有變化，但不同調(diào)制階數(shù)下最優(yōu)增益光纖長度所對應(yīng)的平均輸出功率差值不超過3%。如當(dāng)泵浦功率P1=0.5 W時，4PPM時在增益光纖長度分別為6 m和7 m時的平均輸出功率為192.181 m W和192.151 m W，其差值為0.03 m W；在16PPM時增益光纖長度分別為6 m和7 m時的平均輸出功率為138.719 m W和140.941 m W，其差值為2.222 m W。因此，當(dāng)泵浦功率一定時，任一調(diào)制階數(shù)下最優(yōu)增益光纖長度對平均輸出功率影響都不大。3.2 二級放大不同調(diào)制階數(shù)下平均輸出功率和增益光纖長度關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]串行級聯(lián)脈沖位置調(diào)制碼輔助的時隙同步技術(shù)[J]. 向勁松,吳濤,黃勝,劉煥淋.  光學(xué)學(xué)報. 2016(08)
[2]無線激光通信類脈沖位置調(diào)制性能比較[J]. 柯熙政,陳錦妮.  激光技術(shù). 2012(01)



本文編號：2944131