铒镱共掺大功率光纤放大器性能优化技术研究
发布时间：2021-01-24 08:56
随着人类社会对通信需求的日益增长,信息交互技术变得越来越重要。传统通信网络中以电信号为主的通信技术已逐渐被淘汰,取而代之的是以激光信号为主要方式的光纤通信网络,其具有保密性高、抗干扰性强、信息传输质量好等优点,具有广泛的应用前景和市场价值。但人们发现随着通信距离的增加,激光信号在传输的过程中会出现功率衰减甚至截止失真的问题,光放大器的发明及应用,轻松地解决了以上难题。然而在现阶段的光纤通信网络发展中,为提升用户对于网络带宽的需求,及增加整体网络通信容量,传统光纤放大器暴露出提升输出功率难、输出噪声高、增益平坦度差的问题。本文根据铒镱共掺光纤放大器的结构特点,开展多点泵浦技术及增益平坦技术研究,从理论和实验两方面对高功率光纤放大器进行优化设计,主要工作如下:1)针对提升光纤放大器输出功率的问题,本文通过对泵浦技术的综合分析对比,提出多点侧面熔锥泵浦耦合技术,并对此结构的泵浦耦合效率进行测量和分析。利用Optisystem光学设计软件,对多点侧面泵浦式铒镱共掺光纤放大器进行仿真实验,并根据仿真数据对该技术进行优化和完善。2)提高泵浦源稳定性,从而降低光纤放大器输出噪声。本文对泵浦激光器的驱...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 光纤放大器的种类
1.2.1 非线性光纤放大器
1.2.2 掺杂光纤放大器
1.3 国内外研究现状
1.4 论文主要研究内容及章节安排
第2章 铒镱共掺双包层光纤放大理论分析
2.1 掺杂光纤放大器分类
2.2 铒镱共掺光纤基本特性
2.2.1 铒镱共掺特性分析
2.2.2 双包层光纤的基本结构特点
2.3 铒镱共掺能级结构
2.4 铒镱共掺速率方程
2.5 铒镱共掺光纤放大器基本结构
2.6 本章小结
第3章 双包层光纤放大器泵浦耦合技术研究
3.1 端面泵浦技术
3.2 多点泵浦技术
3.3 多点侧面熔锥泵浦技术
3.4 多点泵浦仿真实验及分析
3.4.1 多点泵浦间光纤长度对增益的影响
3.4.2 输入信号光功率与输出性能的关系
3.5 本章小结
第4章 光纤放大器噪声及增益平坦度优化
4.1 光纤放大器噪声优化
4.1.1 驱动系统优化设计
4.1.2 泵浦激光器恒流驱动单元设计
4.1.3 温度控制单元设计
4.2 光纤放大器增益平坦优化
4.2.1 光纤环形镜结构
4.2.2 光纤环形镜滤波特性分析
4.2.3 光纤环形镜增益平坦滤波设计
4.3 本章小结
第5章 放大器系统搭建与实验验证
5.1 铒镱共掺光纤放大器系统搭建
5.2 实验测试
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Optisystem的EDFA增益影响因素的仿真研究[J]. 陈英,吴敏,刘蒙瑞. 无线互联科技. 2018(16)
[2]掺杂光纤放大器发展及其应用[J]. 汪峰. 中国新通信. 2018(06)
[3]一种新型低噪声并联C+L波段掺铒光纤放大器[J]. 张航东,詹黎. 电信科学. 2017(07)
[4]单泵浦双级EDFA泵浦功率对增益特性的影响研究[J]. 安明,田小建,梁春华. 光通信技术. 2017(01)
[5]Coherent polarization beam combining of four polarization-maintained fiber amplifiers using single-frequency dithering technique[J]. 马鹏飞,周朴,马阎星,粟荣涛,刘泽金. Chinese Optics Letters. 2012(08)
[6]稀土掺杂光纤放大器及其发展研究[J]. 侯林利,周小红,高晓蓉,王黎,王泽勇. 现代电子技术. 2010(22)
[7]高功率单频光纤放大器中温度分布对受激布里渊散射的影响[J]. 冷进勇,刘驰,郭少锋,漆云凤,许晓军,赵伊君. 中国激光. 2010(10)
[8]1550nm高功率窄线宽光纤放大器实验研究[J]. 杜伟敏,伍波,侯天晋,周鼎富. 激光杂志. 2009(02)
[9]铒镱共掺特性对光放大器增益和噪声系数的影响[J]. 吴粤湘,马晓明,赵晓吉. 光学学报. 2008(06)
[10]双包层光纤芯径与位置影响吸收效率的研究[J]. 裘一,董兴法,刘翠霞. 光通信研究. 2008(01)
博士论文
[1]高功率全光纤激光器光纤耦合关键技术研究[D]. 董繁龙.北京工业大学 2016
[2]L波段掺铒光纤放大器增益控制技术研究[D]. 金艳丽.南开大学 2007
硕士论文
[1]增益平坦型掺铒光纤放大器的设计与实验研究[D]. 由旭家.吉林大学 2019
[2]小型化低噪声高增益光放大技术研究[D]. 王启恒.陕西师范大学 2019
[3]光电振荡器的相位噪声优化与杂散抑制技术研究[D]. 刘安妮.北京邮电大学 2018
[4]1550nm高功率光纤放大器的研究[D]. 田桂霞.山东大学 2018
[5]单泵浦双级掺铒光纤放大系统的设计与实验研究[D]. 安明.吉林大学 2017
[6]增益控制型高功率光纤放大器的研究[D]. 魏敬波.吉林大学 2014
[7]光参量放大器的增益及噪声特性的理论研究[D]. 曾小芳.北京邮电大学 2013
[8]增益平坦型高功率双包层光纤放大器研究[D]. 张鹏.吉林大学 2012
[9]基于自动增益控制的掺铒光纤放大器的研究[D]. 韩姣.武汉理工大学 2008
本文编号：2996967
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 光纤放大器的种类
1.2.1 非线性光纤放大器
1.2.2 掺杂光纤放大器
1.3 国内外研究现状
1.4 论文主要研究内容及章节安排
第2章 铒镱共掺双包层光纤放大理论分析
2.1 掺杂光纤放大器分类
2.2 铒镱共掺光纤基本特性
2.2.1 铒镱共掺特性分析
2.2.2 双包层光纤的基本结构特点
2.3 铒镱共掺能级结构
2.4 铒镱共掺速率方程
2.5 铒镱共掺光纤放大器基本结构
2.6 本章小结
第3章 双包层光纤放大器泵浦耦合技术研究
3.1 端面泵浦技术
3.2 多点泵浦技术
3.3 多点侧面熔锥泵浦技术
3.4 多点泵浦仿真实验及分析
3.4.1 多点泵浦间光纤长度对增益的影响
3.4.2 输入信号光功率与输出性能的关系
3.5 本章小结
第4章 光纤放大器噪声及增益平坦度优化
4.1 光纤放大器噪声优化
4.1.1 驱动系统优化设计
4.1.2 泵浦激光器恒流驱动单元设计
4.1.3 温度控制单元设计
4.2 光纤放大器增益平坦优化
4.2.1 光纤环形镜结构
4.2.2 光纤环形镜滤波特性分析
4.2.3 光纤环形镜增益平坦滤波设计
4.3 本章小结
第5章 放大器系统搭建与实验验证
5.1 铒镱共掺光纤放大器系统搭建
5.2 实验测试
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Optisystem的EDFA增益影响因素的仿真研究[J]. 陈英,吴敏,刘蒙瑞. 无线互联科技. 2018(16)
[2]掺杂光纤放大器发展及其应用[J]. 汪峰. 中国新通信. 2018(06)
[3]一种新型低噪声并联C+L波段掺铒光纤放大器[J]. 张航东,詹黎. 电信科学. 2017(07)
[4]单泵浦双级EDFA泵浦功率对增益特性的影响研究[J]. 安明,田小建,梁春华. 光通信技术. 2017(01)
[5]Coherent polarization beam combining of four polarization-maintained fiber amplifiers using single-frequency dithering technique[J]. 马鹏飞,周朴,马阎星,粟荣涛,刘泽金. Chinese Optics Letters. 2012(08)
[6]稀土掺杂光纤放大器及其发展研究[J]. 侯林利,周小红,高晓蓉,王黎,王泽勇. 现代电子技术. 2010(22)
[7]高功率单频光纤放大器中温度分布对受激布里渊散射的影响[J]. 冷进勇,刘驰,郭少锋,漆云凤,许晓军,赵伊君. 中国激光. 2010(10)
[8]1550nm高功率窄线宽光纤放大器实验研究[J]. 杜伟敏,伍波,侯天晋,周鼎富. 激光杂志. 2009(02)
[9]铒镱共掺特性对光放大器增益和噪声系数的影响[J]. 吴粤湘,马晓明,赵晓吉. 光学学报. 2008(06)
[10]双包层光纤芯径与位置影响吸收效率的研究[J]. 裘一,董兴法,刘翠霞. 光通信研究. 2008(01)
博士论文
[1]高功率全光纤激光器光纤耦合关键技术研究[D]. 董繁龙.北京工业大学 2016
[2]L波段掺铒光纤放大器增益控制技术研究[D]. 金艳丽.南开大学 2007
硕士论文
[1]增益平坦型掺铒光纤放大器的设计与实验研究[D]. 由旭家.吉林大学 2019
[2]小型化低噪声高增益光放大技术研究[D]. 王启恒.陕西师范大学 2019
[3]光电振荡器的相位噪声优化与杂散抑制技术研究[D]. 刘安妮.北京邮电大学 2018
[4]1550nm高功率光纤放大器的研究[D]. 田桂霞.山东大学 2018
[5]单泵浦双级掺铒光纤放大系统的设计与实验研究[D]. 安明.吉林大学 2017
[6]增益控制型高功率光纤放大器的研究[D]. 魏敬波.吉林大学 2014
[7]光参量放大器的增益及噪声特性的理论研究[D]. 曾小芳.北京邮电大学 2013
[8]增益平坦型高功率双包层光纤放大器研究[D]. 张鹏.吉林大学 2012
[9]基于自动增益控制的掺铒光纤放大器的研究[D]. 韩姣.武汉理工大学 2008
本文编号：2996967
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