当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

少模掺铒光纤放大器的仿真研究

发布时间:2018-08-13 14:39
【摘要】:随着移动互联网时代的到来,通信系统中的网络流量呈现指数型的增长趋势,并且已经超过光纤通信系统容量的增长速度。与此同时,现有的单模光纤通信系统的传输容量正在逐渐趋近理论极限(非线性香农极限),因此人们迫切需要开发新的信息传输维度,来满足日益增长的网络流量需求。以模分复用和芯分复用为代表的空分复用技术成为目前最具潜力的技术之一。在进行超远距离通讯时,性能高、能耗低的在线光学放大器是必不可少的。由于具有较大的增益带宽和增益倍数,且适于C波段光信号放大,掺铒光纤放大器极大地促进了光纤通信的发展。但是在模分复用系统中,由于信号模式的增多,现有的单模掺铒光纤放大器已经不再适用。当信息在各个模式上进行独立传输时,较大的模间增益差值将会导致信号失真,误码率增加,从而降低系统传输容量并增大系统传输中断概率。因此,在少模掺铒光纤放大器中,模式间的增益均衡成为衡量模分复用放大系统的重要指标。本文从光纤模式理论及少模掺铒光纤放大器理论模型出发,系统研究了少模掺铒光纤放大器的模式增益、噪声及光谱特性。随后,对实现增益均衡的几种方法进行了详细的研究,对通过泵浦结构的调整实现两模式及四模式增益均衡的情形进行分析,并给出了泵浦结构实现增益均衡的方案,为今后通过空间光调制器实现自适应控制的增益均衡等方法奠定了基础;对通过铒离子分布重新构造实现增益均衡进行研究,利用优化算法,给出适用于四模式群组增益均衡的光纤设计,为拉制相应的少模掺铒光纤奠定了理论基础。
[Abstract]:With the advent of the mobile Internet era, the network traffic in the communication system presents an exponential growth trend, and has exceeded the growth rate of the capacity of optical fiber communication system. At the same time, the transmission capacity of the existing single-mode optical fiber communication systems is gradually approaching the theoretical limit (nonlinear Shannon limit), so people urgently need to develop a new dimension of information transmission to meet the increasing demand of network traffic. Space-division multiplexing, represented by module division multiplexing and core division multiplexing, has become one of the most promising technologies. In ultra-long-distance communication, high performance and low energy consumption are essential for on-line optical amplifiers. Erbium-doped fiber amplifiers greatly promote the development of optical fiber communication because of their large gain bandwidth and gain multiple and are suitable for C-band optical signal amplification. However, due to the increasing number of signal modes, the existing single-mode erbium-doped fiber amplifiers are no longer applicable in mode division multiplexing systems. When the information is transmitted independently in each mode, the larger gain difference between modes will lead to signal distortion and increase the bit error rate, thus reducing the transmission capacity of the system and increasing the transmission interruption probability of the system. Therefore, gain equalization between modes is an important index to measure mode division multiplexing amplifier in low-mode erbium-doped fiber amplifiers. Based on the theory of fiber mode and the theoretical model of low mode erbium doped fiber amplifier, the mode gain, noise and spectral characteristics of low mode erbium doped fiber amplifier are studied systematically in this paper. Then, several methods to realize gain equalization are studied in detail. The two-mode and four-mode gain equalization is analyzed by adjusting the pump structure, and the scheme to realize gain equalization is given. It lays a foundation for realizing gain equalization of adaptive control by spatial light modulator in the future, studies the realization of gain equalization by reconstructing erbium ion distribution, and makes use of the optimization algorithm. The fiber design suitable for four-mode group gain equalization is presented, which lays a theoretical foundation for pulling the corresponding low-mode erbium-doped fiber.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN722

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陶峰;丁倩雯;;掺铒光纤放大器的原理及在密集波分复用系统中的应用[J];中国高新技术企业;2008年21期

2 庞勇,叶勇,,黎江辉,吴建辉,蒋佩璇,徐大雄;掺铒光纤放大器的理论分析:二能级近似[J];光电子·激光;1995年06期

3 原荣;掺铒光纤放大器的原理、特性及其应用[J];光通信技术;1995年02期

4 邱巨峰;微型掺铒光纤放大器[J];稀土信息;1997年01期

5 黄晔,李子尧;新一代掺铒光纤放大器的设计[J];光电子技术与信息;1999年03期

6 施可彬,盛秋琴,葛春风,杨秀峰,董孝义;掺铒光纤放大器光谱特性和噪声特性的研究[J];中国激光;2000年03期

7 童治,魏淮,李唐军,简水生;高性能掺铒光纤放大器的优化研究[J];光电子·激光;2001年09期

8 彭拥军;掺铒光纤放大器噪声测量方法研究[J];西南师范大学学报(自然科学版);2001年04期

9 王涛;掺铒光纤放大器的开发与应用[J];有线电视技术;2001年02期

10 耿健,张明德,孙小菡;掺铒光纤放大器的增益锁定[J];电子器件;2002年04期

相关会议论文 前5条

1 程红霞;;掺铒光纤放大器测试技术[A];广西光学学会2002年学术年会论文集[C];2002年

2 谭本明;雷非;;密集波分复用系统自适应放大盘的设计与实现[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年

3 邱仁和;阳华;伍浩成;吴国锋;;几种新型的掺铒光纤放大器[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

4 聂朝江;李英;吴芳;陈英礼;李劬;华一敏;;30dB高增益掺铒光纤放大器[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年

5 刘印平;郭德亮;郭淑琴;;波分复用系统中掺铒光纤放大器的位置优化设计[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前4条

1 王衍勇;宽带掺铒光纤放大器关键技术研究[D];天津大学;2004年

2 李密;卫星光通信中空间辐射环境对掺铒光纤放大器影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 强则煊;低噪声、高增益、高平坦度掺铒光纤放大器的分析与实验研究[D];浙江大学;2004年

4 周亚训;多组分宽带掺铒玻璃光谱性质及光纤放大特性研究[D];重庆大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 康潇男;基于掺铒光纤的放大器研究与设计[D];广西师范大学;2015年

2 孟祥宇;线形腔C+L波段掺铒光纤放大器增益控制特性研究[D];黑龙江大学;2016年

3 张振振;少模掺铒光纤放大器的仿真研究[D];天津大学;2015年

4 马健;掺铒光纤放大器中的混沌同步[D];长春理工大学;2008年

5 张晚秋;掺铒光纤放大器的混沌控制[D];长春理工大学;2009年

6 王冠飞;新型掺铒光纤放大器的研究[D];北京交通大学;2009年

7 林冉;数字式掺铒光纤放大器驱动源的设计与研制[D];天津大学;2004年

8 张夏阳;掺铒光纤放大器自动测试系统的研究[D];武汉邮电科学研究院;2009年

9 强则煊;全光增益箝制掺铒光纤放大器的研究[D];福建师范大学;2001年

10 曹际龙;增益可控掺铒光纤放大器的研究[D];长春理工大学;2012年



本文编号:2181282

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2181282.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d7aa6***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com