由泵浦光引起的掺铒光纤放大器瞬态特性的研究

论文摘要

光纤放大器可以延长信号传输距离,降低传输和维护成本,是光纤通信系统中重要的有源器件。掺铒光纤放大器(EDFA)是掺稀土元素光放大器的代表,因为其增益高、泵浦效率高、信号串扰小、偏振不敏感、工作在光纤衰减最小窗口等特点,得到了广泛的应用。在EDFA工作过程中,若信号光是一系列脉冲,则前面的脉冲会对后面的脉冲产生影响,单个脉冲的前沿对后沿也会产生影响。在波分复用系统(WDM)和密集波分复用系统(DWDM)中,若EDFA中传输的一个信道功率变化时,会引起其他信道功率的变化。以上两种情况就是由掺铒光纤放大器信号光引起的瞬态特性。瞬态特性对光通信系统的稳定工作是非常不利的。而对于由泵浦光引起的EDFA瞬态特性国内外尚无研究。本文主要对由泵浦光引起的掺铒光纤放大器的瞬态特性进行了研究。主要包括：1.研究了EDFA基本原理和瞬态特性基本理论；2.研制了980nm脉冲泵浦源,设计了部分电路、测试了泵浦源性能,研究了泵浦源的光谱特性和温度特性；3.搭建了EDFA系统,研究了脉冲泵浦光对EDFA系统的主要特性的影响,并对由泵浦光引起的EDFA瞬态特性进行了实验研究。本文的实验对于优化EDFA性能,以及对光通信网络的稳定工作也会有一定帮助。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 序
• 1.引言
• 1.1 课题提出的背景和意义
• 1.2 EDFA瞬态特性的国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 2.掺铒光纤放大器的基本理论
• 2.1 EDFA的原理和系统组成
• 2.1.1 EDFA的工作原理
• 2.1.2 EDFA的结构和泵浦方式
• 2.2 EDFA的传输方程
• 2.3 EDFA的稳态特性
• 2.3.1 EDFA的噪声特性
• 2.3.2 EDFA的增益特性和增益谱特性
• 2.4 EDFA瞬态特性基本理论
• 3.980nm脉冲泵浦源的研制与实验研究
• 3.1 半导体激光器简介
• 3.2 实验中使用的980nm半导体激光器
• 3.3 980nm泵浦源的控制电路
• 3.4 980nm泵浦源的实验结果分析
• 3.4.1 980nm泵浦光源的发光曲线测试
• 3.4.2 泵浦光源脉冲调制测试
• 3.4.3 HY6510芯片的调节性能测试
• 3.4.4 980nm泵浦源光谱特性研究
• 3.4.5 980nm泵浦源温度特性研究
• 4.由泵浦光引起的EDFA瞬态特性研究
• 4.1 掺铒光纤放大器泵浦光瞬态特性实验设计
• 4.2 EDFA的系统搭建
• 4.3 EDFA准连续特性实验
• 4.3.1 EDFA的噪声特性研究
• 4.3.2 EDF的损耗系数计算
• 4.3.3 EDFA的受激辐射现象研究
• 4.3.4 EDFA的增益实验
• 4.3.5 EDFA的多波长放大实验
• 4.4 EDFA980nm泵浦光瞬态特性实验
• 4.4.1 泵浦光功率对EDFA瞬态特性影响的研究
• 4.4.2 信号光功率对EDFA瞬态特性影响的研究
• 4.4.3 泵浦脉冲间隔时间对EDFA瞬态特性影响的研究
• 5.结论
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 作者简历
• 学位论文数据集