基于DWDM系统的光纤放大器的研究

论文摘要

在这信息爆炸的时代,人们对信息量的需求与日俱增,信息容量大、传输质量高、可靠性好等这些要求给骨干传输系统带来了很大的挑战。而光纤通信的发展和密集波分复用技术的提出暂时满足了人们对通信系统的要求。掺铒光纤放大器噪声低,增益特性好,与波分复用系统兼容等优点,降低了传输的成本,提高了传输的质量,但是高浓度淬灭问题限制了掺铒光纤放大器的进一步发展;铒镱共掺光纤放大器的提出不仅解决了浓度淬灭问题还使得光纤放大器保持了掺铒光纤放大器原有的增益性能,为长距离、大容量的传输系统提供了借鉴,更为未来光网络的发展奠定了基础。本文就铒镱共掺光纤放大器在混合光纤放大传输系统中的应用作了仿真和分析,具体工作如下:利用仿真模型,对铒镱掺杂光纤的长度和铒镱的掺杂浓度进行了精心的筛选,得出了适合本系统传输的最佳长度和最好的铒镱掺杂浓度之比;基于同等条件,利用仿真软件对传统的混合光纤放大器(FRA和EDFA)以及FRA和EYDFA的混合光纤放大器所组成的传输系统在2.5Gb/s、10Gb/s的速率下分别进行了仿真,并对它们进行了分析比较,而后又分别对这两个系统在10Gb/s、40Gb/s的传输速率下采用了不同的色散补偿技术。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 光纤放大器的历史和发展
• 1.2 光纤放大器简介
• 1.3 DWDM 系统概述
• 1.3.1 WDM 系统的概念
• 1.3.2 WDM 技术的主要优点
• 1.3.3 WDM 的关键技术
• 1.4 本文研究的意义及内容
• 2 光纤放大器
• 2.1 EDFA 的工作原理及其增益特性
• 2.1.2 稀土元素能级结构和跃迁特性
• 2.1.3 EDFA 的基本结构及工作原理
• 2.1.4 EDFA 的泵浦方式
• 2.1.5 EDFA 的数学模型（Giles 模型）
• 2.1.6 EDFA 的性能指标
• 2.2 FRA 的基本理论
• 2.2.1 FRA 的放大原理
• 2.2.2 FRA 的结构
• 2.2.3 FRA 的性能参数
• 2.2.4 FRA 的应用（在DWDM 中的应用）
• 2.3 铒镱共掺放大器
• 2.3.1 铒镱共掺放大器的理论模型
• 2.3.2 铒镱共掺放大器的增益特性
• 2.4 小结
• 3 混合光纤放大器仿真
• 3.1 混合光纤放大器（Hybrid Fiber Amplifier）的工作原理
• 3.2 混合光纤放大器的几种典型结构
• 3.3 混合光纤放大器的仿真
• 3.3.1 仿真平台介绍
• 3.3.2 混合光纤放大器的仿真
• 3.4 小结
• 4 光纤色散补偿
• 4.1 色散概述及组成
• 4.1.1 光纤色散概述
• 4.1.2 色散的分类
• 4.2 色散对信号传输的影响
• 4.2.1 色散对数字信号传输的影响
• 4.2.2 色散对高速传输的限制
• 4.3 色度色散的补偿
• 4.3.1 色散补偿光纤
• 4.3.2 啁啾光纤布拉格光栅
• 4.3.3 可调色散补偿
• 4.4 色度色散补偿仿真
• 4.5 小结
• 5 结束语
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集
• 详细摘要