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拉曼光纤放大器泵浦模块的设计与实验研究

发布时间:2018-09-03 13:25
【摘要】:基于受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,简称SRS)效应的拉曼光纤放大器(Raman Fiber Amplifier,简称RFA)由于具有低噪声、分布式放大、可实现宽带放大等优点,已经成为了光通信领域的关键技术之一。本文设计、实现了拉曼光纤放大器泵浦模块,并进行了实验研究,主要研究工作与成果如下:(1)介绍拉曼放大器的背景与意义,并综述半导体激光器控制器在国内外的发展、研究现状与优秀产品。(2)阐述拉曼放大器与半导体激光器的基本工作原理,并整理、总结出拉曼泵浦模块中需要被监控的对象。(3)对拉曼泵浦模块进行系统结构与模块电路设计,重点对激光器程控恒流源、光电二极管电流监测、温度控制等电路进行设计。(4)设计基于串口通信的拉曼泵浦模块远程监控系统,并完成基于LabVIEW的上位机设计,实现多路激光器的实时监控。(5)测试表明,拉曼泵浦模块的驱动电流精度为0.1%,72小时温度稳定度达0.556%。(6)利用拉曼泵浦模块搭建拉曼放大器,进行开关增益测试与平坦放大实验,仅用两路泵浦激光器实现C波段信号光的平坦放大,在光纤长度为25、50、75km分别得到0.52、0.90、0.67dB的信号平坦度,相应平均开关增益为5.16、8.04、9.45dB。本文研制的拉曼泵浦模块能适用于不同光纤长度、入纤功率、放大增益要求的拉曼光纤放大器,具有较强的实用性。
[Abstract]:Raman Fiber Amplifier (RFA) based on stimulated Raman scattering (SRS) effect has become one of the key technologies in optical communication due to its advantages of low noise, distributed amplification and broadband amplification. In this paper, the pump module of Raman fiber amplifier is designed and realized. The main research work and achievements are as follows: (1) the background and significance of Raman amplifier are introduced, and the development of semiconductor laser controller at home and abroad is summarized. Research status and excellent products. (2) expatiate the basic working principle of Raman amplifier and semiconductor laser, summarize the object to be monitored in Raman pump module. (3) Design the system structure and module circuit of Raman pump module. The laser programmable constant current source, photodiode current monitoring, temperature control circuit are designed. (4) the remote monitoring system of Raman pump module based on serial port communication is designed, and the design of upper computer based on LabVIEW is completed. The real-time monitoring of multichannel lasers is realized. (5) the driving current accuracy of the Raman pump module is 0.1 and the temperature stability reaches 0.5566.The Raman amplifier is built by using the Raman pump module and the experiment of switching gain and flat amplification is carried out. Using only two pump lasers to realize flat amplification of C-band signal light, the signal flatness of 0.52 ~ 0.90 ~ 0.67 dB is obtained at a fiber length of 2550 ~ 75km, and the corresponding average switching gain is 5.16 ~ 8.040 ~ (9.45) dB. The Raman pump module developed in this paper can be applied to Raman fiber amplifiers with different fiber length, fiber entry power and amplification gain.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN722

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本文编号:2220099

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