基于随机并行梯度下降算法的脉冲光纤放大器时域特性调控

发布时间：2018-01-19 13:31

  本文关键词： 光纤光学 随机并行梯度下降算法 光纤放大器 脉冲整形 时域特性调控 增益饱和效应 脉冲畸变　出处：《激光与光电子学进展》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：提出了一种调控脉冲光纤放大器时域特性的新方法。根据光纤放大器中脉冲时域波形畸变的基本原理以及实际应用中对输出脉冲的具体要求,采用随机并行梯度下降(SPGD)算法获取生成目标输出脉冲所需要的最优输入脉冲。通过数值仿真,实现了多种指定脉冲的输出,证明了所提方法的有效性。利用SPGD算法可不断改变输入脉冲,使光纤放大器的真实输出逼近目标输出,该控制策略简单且输出脉冲收敛迅速。利用该方法获取直线边界脉冲(如矩形、M型和三角型脉冲)和曲线边界脉冲(如抛物线型和椭圆型脉冲)时均取得较好的效果,因此该方法适用于多种类型目标脉冲的生成。
[Abstract]:This paper presents a new method for regulating the time-domain characteristics of pulsed fiber amplifiers. According to the basic principle of pulse time-domain waveform distortion in fiber amplifiers and the specific requirements for output pulses in practical applications, this paper presents a new method for regulating the time-domain characteristics of pulsed fiber amplifiers. The stochastic parallel gradient descent SPGDalgorithm is used to obtain the optimal input pulse needed to generate the target output pulse. Through numerical simulation, the output of various specified pulses is realized. The validity of the proposed method is proved. The input pulse can be changed continuously by using SPGD algorithm, and the real output of the fiber amplifier can approach the target output. The control strategy is simple and the output pulse converges rapidly. The linear boundary pulse (such as rectangle) is obtained by this method. Both M-type and triangular impulses and curve-boundary pulses (such as parabolic and elliptic impulses) have good results, so this method is suitable for the generation of various types of target pulses.
【作者单位】： 国防科学技术大学光电科学与工程学院;高功率光纤激光湖南省协同创新中心;高能激光技术湖南省重点实验室;
【分类号】：TN722
【正文快照】： 030604-1近年来,基于稀土掺杂光纤主振荡功率放大(MOPA)结构的脉冲光纤激光器在微加工、医疗和科学工程等领域得到了广泛应用[1-4]。MOPA结构由低功率的种子激光以及一级或多级级联功率放大器组成,可得到高脉冲能量的激光输出。但由于高功率放大器系统存在增益饱和效应,功率放

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 蒙红云,袁树忠,董新永,武志刚,周广,高伟清,董孝义;掺铥光纤放大器及其研究进展[J];飞通光电子技术;2001年03期

2 董新永,宁鼎,蒙红云,袁树忠,开桂云,董孝义;L-波段光纤放大器及其研究进展[J];量子电子学报;2002年03期

3 罗韩君,吴伶锡;一些宽带光纤放大器的原理和结构[J];湘潭师范学院学报(自然科学版);2005年03期

4 梁晓炜;黄胜波;;1.3μm波段掺镨光纤放大器[J];内江科技;2009年09期

5 杨波;崔晓荣;高岩;;基于铒镱共掺光纤放大器的仿真研究[J];光通信技术;2010年02期

6 杨祥林,张明德,张小屏;消逝波光纤放大器(Ⅰ)[J];电子学报;1988年06期

7 ;光纤放大器[J];光机电世界;1994年07期

8 曹介元，，杨开宇;掺镨光纤放大器激励效率的理论分析[J];激光杂志;1995年06期

9 ;光纤放大器寻合作[J];技术与市场;1997年04期

10 邓秉伦;光纤放大器及其应用(上)[J];广东通信技术;1998年02期

相关会议论文 前10条

1 杨青丽;;光纤通信中的掺杂光纤放大器[A];四川省通信学会2010年学术年会论文集[C];2010年

2 杨春波;冷进勇;陆启生;;光纤放大器中的热效应分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

3 薛飞;邱昆;崔炳华;李中桂;李月卉;;宽带混合光纤放大器的研究[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议（OFCIO’2003）论文集[C];2003年

4 侯静;肖瑞;陈子伦;张斌;;高频率、高精度光纤放大器位相传感系统[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

5 夏贵进;段景汉;谢小平;;光纤放大器中增益光纤的进展研究[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议（OFCIO’2003）论文集[C];2003年

6 苏蕊;徐东明;;具有采用锁定放大功能的光纤放大器设计[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2008年

7 杜文博;朱家健;冷进勇;周朴;许晓军;舒柏宏;;一种新颖的有效抑制受激布里渊散射效应的多波长窄线宽光纤放大器[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

8 张晓;宋晏蓉;李辉辉;张鹏;田金荣;张新平;;掺镱双包层光纤放大器的理论计算[A];2010年西部光子学学术会议摘要集[C];2010年

9 苏必达;孙文峰;赵长明;杨苏辉;;掺Yb~(3+)光纤放大器的理论设计[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年

10 雷建设;黄肇明;贾潞华;吕国伟;郭振华;;双包层光纤放大器理论模型[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议（OFCIO’2001）论文集[C];2001年

相关重要报纸文章 前5条

1 吴映红;光纤放大器的宽带化[N];中国电子报;2001年

2 宋跃 王祥明;超宽带光纤放大器示范项目进展顺利[N];通信产业报;2003年

3 浙江 吴中庆 金骏飞;有线电视1550nm系统中光纤放大器的原理及维护[N];电子报;2012年

4 赵春生 刘立成 梁旭;武汉诞生喇曼光纤放大器[N];湖北日报;2003年

5 顾友;最稀少的稀土元素——铥[N];中国有色金属报;2006年

相关博士学位论文 前9条

1 冷进勇;窄线宽光纤放大器的理论和实验研究[D];国防科学技术大学;2011年

2 雷建设;光纤放大器中一些问题的研究[D];上海大学;2001年

3 常军;稀土掺杂光纤放大器中光放大研究[D];山东大学;2006年

4 蒙红云;超宽带光纤放大器理论与实验研究[D];南开大学;2003年

5 胡智勇;宽带光纤放大器技术与光通信光源技术[D];天津大学;2004年

6 周雷;高功率Er/Yb共掺光纤放大器的研究[D];天津大学;2010年

7 李炳新;新型聚合物光纤放大器的研究[D];燕山大学;2004年

8 肖瑞;主振荡功率放大器方案光纤激光相干合成技术[D];国防科学技术大学;2007年

9 严昆仑;稀土掺杂光学增益器件的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 王睿星;980nm波段光纤放大器输出特性研究[D];国防科学技术大学;2013年

2 王同柱;MOPA高功率光纤放大器优化设计[D];北京交通大学;2016年

3 赵丹;基于SBS的掺铥光纤放大器对双单频激光放大特性的研究[D];北京交通大学;2016年

4 吕晓英;高功率铒镱共掺脉冲光纤放大器的研究[D];天津大学;2014年

5 马宇波;光纤放大器中啁啾组合孤波传输特性的研究[D];山西大学;2009年

6 史洪印;塑料光纤放大器的研究[D];燕山大学;2002年

7 方方;可变参量光纤放大器中啁啾类孤波传输特性的研究[D];山西大学;2007年

8 王红燕;光纤放大器中的自相似传输[D];山西大学;2012年

9 彭以新;掺镱脉冲光纤放大器研究[D];长春理工大学;2012年

10 王海东;铒镱共掺光纤放大器的研究[D];西安电子科技大学;2009年

本文编号：1444395