基于H—PDLC光栅的EDFA增益均衡器的研究

论文摘要

在光纤通信中EDFA（掺铒光纤放大器）性能的某些缺陷会导致信号的失真。因此很有必要对EDFA进行增益均衡。本文提出了一种新颖的方法对EDFA的增益谱进行平坦:运用H-PDLC（聚合物分散液晶全息）光栅来平坦EDFA的增益谱,并利用光栅的电压可调特性实现动态增益均衡。文中首先由给定的EDFA的增益谱理论模拟出用于平坦的聚合物分散液晶全息光栅的参数,这一部分工作由Matlab语言编写程序利用遗传算法由计算机自动实现。光栅参数求得后可用于指导实验制作光栅,并可理论模拟由电压控制光栅的折射率调制度来实现EDFA的动态增益均衡。H-PDLC光栅作为动态增益均衡具有体积小、成本低、响应时间短、低功耗和平坦效果较好（增益平坦度小）等优点,是一种新颖的容易实现的方法,因此研究它具有很高的实用价值。理论模拟结果显示:运用该方法可在C-Band（1530-1560nm）内温度在0-65℃内变化增益平坦度达0. 2dBp-p。;波长在1525-1 565nm内温度在0-65℃内变化增益平坦度达0. 45dBp-p;波长在1 520-1 570nm内温度在0℃-65℃内变化增益平坦度达0. 5dBp-p。我们还进一步研究了厚光栅的耦合波理论,得到了H-PDLC光栅衍射效率的具体计算公式;实现了光栅衍射特性的基于Matlab语言的理论模拟;在实验方面研究了H-PDLC光栅在632. 8nm和1550nm光入射下的衍射特性;实验研究结果与理论比较后表明运用耦合波理论来解释光栅的衍射特性是恰当的。

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摘要

ABSTRACT

第一章引言

1.1 光纤通信中的EDFA以及其增益均衡的必要性

1.2 国内外EDFA增益均衡的研究概况

1.3 国内外H-PDLC光栅的研究概况

1.4 本课题的研究内容及意义

第二章理论基础

2.1 掺铒光纤放大器的理论

2.2 H-PDLC光栅的形成机理

2.3 利用耦合波理论对H-PDLC光栅的衍射效率的计算

2.4 遗传算法简介

第三章 H-PDLC光栅特性的实验研究

3.1 H-PDLC光栅衍射谱特性的实验研究

3.2 H-PDLC光栅衍射效率的影响因素的实验研究

3.3 H-PDLC光栅电控特性的实验研究

3.4 本章小结

第四章增益均衡器的理论模拟及其算法

4.1 增益均衡的理论模拟

4.2 增益均衡的计算机模拟和遗传算法的实现

4.3 基于H-PDLC光栅的可调增益均衡器的模拟结果

4.4 本章小结

第五章总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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