铒镱共掺光纤放大器的结构优化

论文摘要

随着通信技术的飞速发展,光纤放大器在DWDM传输系统、光纤CATV和光纤接入网中有着越来越广泛的应用。泵浦耦合技术是光纤放大器的关键技术之一,其中多点泵浦技术是在侧面泵浦的基础上发展起来的,能有效提高放大器的增益和增益的均衡性。本文主要研究了多点泵浦在铒镱共掺光纤放大器(EYDFA)中的应用和结构优化。首先,以正向泵浦方式的单级EYDFA为原型,着重分析了其中泵浦功率的变化对放大器增益的影响;其次,通过分析比较,从目前种类繁多的侧面泵浦耦合技术中,选择了一种最适用于多点泵浦的耦合方式;同时,研究了多点泵浦高功率激光器在不同情况下的增益变化,为多点泵浦光纤放大器的结构优化提供了指导方向。最后,本文在原型的基础上设计了一种多点泵浦的放大器结构,与不采用多点泵浦的原型比较,其增益提升了近2dB,同时增益的均衡性也有了很大的改善。在此基础上,确定泵浦源之间的间隔,通过调整三个泵浦源功率的分布,对设计的多点泵浦铒镱共掺光纤放大器的结构进行了优化。实验表明,改善之后,相对于初始的多点泵浦模型,增益上有了近1dB的提升。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景和目的
• 1.2 光纤放大器的简述
• 1.2.1 光放大器类型介绍
• 1.2.2 光放大器的应用
• 1.3 光纤放大器的发展
• 1.3.1 EDFA 简介
• 1.3.2 EYDFA 简介
• 1.4 本论文主要内容
• 第二章 EYDFA 的原理和特性分析
• 2.1 引言
• 2.2 铒镱共掺光纤放大器的基本原理
• 2.2.1 EYDFA 的放大原理
• 2.2.2 EYDFA 的传输特性
• 2.3 铒镱共掺光纤放大器基本性能分析
• 2.3.1 EYDFA 的基本结构
• 2.3.2 EYDFA 的放大特性
• 2.4 本章小结
• 第三章 掺杂光纤中的泵浦耦合技术
• 3.1 引言
• 3.2 多点泵浦在光纤激光器中的应用
• 3.2.1 激光器的基本结构
• 3.2.2 泵浦耦合技术在高功率激光器中的运用
• 3.3 泵浦耦合技术的性能和可行性分析
• 3.3.1 泵浦耦合技术的理论基础
• 3.3.2 泵浦耦合技术种类和性能
• 3.3.3 侧面泵浦耦合技术的改进
• 3.4 本章小结
• 第四章 EYDFA 的结构优化和性能仿真
• 4.1 引言
• 4.2 EYDFA 多点泵浦结构的模型设计
• 4.2.1 多点泵浦模型的初始模型
• 4.2.2 多点泵浦的模型改进
• 4.3 EYDFA 多点泵浦模型的结构优化
• 4.4 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献