论文题目: 单信道EDFA在城域网中的应用研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 物理电子学
作者: 李璞
导师: 于虹
关键词: 掺铒光纤放大器,波分复用,城域网,饱和功率,自发辐射,噪声系数,增益平坦度,下路,增益控制
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 掺铒光纤放大器(EDFA)具有噪声低、增益高、带宽大、泵浦效率高和工作性能稳定等优点,广泛地应用于各种光通信系统特别是波分复用(WDM)系统中,是光纤通信系统的关键器件。本论文结合留学归国人员基金的科研项目,对EDFA的基本理论、特性参数及其在WDM城域网中应用等问题进行了研究。WDM技术在长途干线通信中已经获得了广泛的应用。在城域网中,由于成本等原因,该技术暂时还难于普遍应用,其中一个主要的制约因素就是多信道EDFA的使用。由于多信道EDFA常采用内部滤波技术使增益谱平坦,因此造价昂贵,使系统成本提高。同时,多信道EDFA在应用时其增益平坦度只能在某些工作条件下得到保证,而在另外的条件下增益仍然不平坦。这使得EDFA增益的动态范围变小,灵活性变差。单信道EDFA虽然增益谱不平坦,但造价低,灵活性好,能通过精心设计EDFA的结构参数,使其满足WDM城域网系统的要求,这样使系统的成本大大降低,系统的灵活性也得到了保证。本文首先回顾了光纤通信的发展概况,介绍了EDFA的基本结构。然后基于掺铒光纤的三能级模型,考虑正反向ASE的影响,建立了EDFA多信道工作情况下的功率传输方程。根据EDFA理论的模型,详细分析了EDFA的各种特性参数,包括EDFA的增益特性、饱和输出特性和噪声特性,而且分析了泵浦方式对EDFA特性的影响。在正向泵浦方式下针对城域网WDM系统中的前置光放大器,分析了单信道EDFA在WDM系统中应用的可能性。理论分析表明,通过合理选择EDF的长度,可以使单信道EDFA满足城域网WDM系统的要求。研究表明EDFA放大器的增益一般与输入信号总功率有关,当WDM系统中复用的信道数增加或减小时以及某些信道输入功率突然变化时,增益就将发生变化,这将影响系统的性能。因此必须保证放大器的增益特性恒定。为此进一步分析了EDFA的动态特性和增益箝制问题。为了节约成本并更好地研究EDFA的各种特性,自己编制了能够模拟仿真EDFA性能的可视化分析软件。此软件不仅可以模拟单信道工作时EDFA增益特性和噪声特性,而且可以模拟多信道传输时的静态和动态特性,能为设计EDFA提供很好的理论参考。
论文目录:
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 光纤通讯发展简史
1.2 掺铒光纤放大器
1.3 掺铒光纤放大器在通讯系统中的应用
1.3.1 在高速大容量长距离干线传输系统中的应用
1.3.2 在波分复用（WDM）通信系统中的应用
1.3.3 在全光开关和选通门中的应用
1.4 EDFA的计算机辅助设计软件
1.5 本文研究内容
第二章 掺铒光纤放大器基本理论
2.1 铒离子的能级分布
2.2 铒离子的光谱特性
2.3 速率方程和功率传输方程
2.3.1 速率方程
2.3.2 功率传输方程
2.4 EDFA的稳态特性
2.4.1 EDFA的增益特性
2.4.2 EDFA的增益饱和与饱和输出特性
2.4.3 EDFA的泵浦方式对增益的影响
2.5 EDFA 噪声
2.6 本章小结
第三章 单信道EDFA在WDM城域网中的静态特性研究
3.1 波分复用（WDM）系统简介
3.1.1 WDM系统
3.1.2 城域网中的WDM技术
3.2 单信道EDFA对多信道信号的放大
3.3 单信道EDFA在城域网WDM系统中的应用研究
3.4 单信道EDFA的噪声特性
3.5 小结
第四章 单信道EDFA在城域网WDM系统中动态特性研究与增益箝制
4.1 基本工作原理
4.2 多信道工作时EDFA动态增益特性
4.3 掺铒光纤放大器的增益平坦与箝制
4.4 小节
第五章 EDFA模拟仿真软件的设计
5.1 软件的编制
5.2 软件使用说明
5.3 软件模拟示例
5.4 小节
第六章 结束语
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
发布时间: 2007-06-11
参考文献
- [1].EDFA的泵浦激光器驱动源功率控制技术研究[D]. 高阳.长春理工大学2011
- [2].光网络中的EDFA研究[D]. 曹毅.北京交通大学2011
- [3].L波段EDFA的研究与设计[D]. 秦正.华中科技大学2005
- [4].EDFA性能参数的研究和测试[D]. 曹轲.长春理工大学2006
- [5].EDFA增益斜率影响因素的实验研究和数值模拟[D]. 赵兰兰.江南大学2010
- [6].多功能EDFA研究[D]. 孟祥波.北京交通大学2012
- [7].增益控制EDFA研究[D]. 窦清影.南开大学2006
- [8].基于EDFA的可调窄带滤波器的研究[D]. 李蒙.华中科技大学2007
- [9].含EDFA的光纤环腔全光开关的实验研究[D]. 夏长超.哈尔滨工业大学2007
- [10].新型掺铒光纤放大器的研究[D]. 王冠飞.北京交通大学2009
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- [5].EDFA增益恢复时间的测定和增益平坦技术的研究[D]. 姜楠.北京交通大学2006
- [6].L波段EDFA的研究与设计[D]. 秦正.华中科技大学2005
- [7].EDFA性能参数的研究和测试[D]. 曹轲.长春理工大学2006
- [8].增益控制EDFA研究[D]. 窦清影.南开大学2006
- [9].超宽带EDFA及增益控制的研究[D]. 于岭.南开大学2004
- [10].光通信中EDFA增益平坦化研究及理论模拟[D]. 卜令兵.华东师范大学2003
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