前向多泵浦拉曼放大器中噪声的精确分析
发布时间：2021-03-20 15:44
ASE噪声和DRBS噪声是影响拉曼光纤放大器传输性能的两个重要因素。本文运用四阶龙格-库塔法对多泵浦RFA的噪声功率进行仿真,进一步得到ASE和DRBS噪声的信噪比和噪声系数。结果表明,当光纤长度L<30 km时,ASE噪声对系统影响较大,而L>40 km时,DRBS噪声是影响系统性能的主要因素。另外,长波长的噪声比短波长信道的噪声功率更高,对系统的影响更大。当信号光波长相差24 nm时,长波长的ASE噪声饱和值至少比短波长高0.005 mW,DRBS噪声饱和值至少比短波长高0.0025 mW。
【文章来源】：激光与红外. 2020,50(10)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
前向RFA的自发拉曼散射和瑞利散射示意图
图2中实线表示ASE噪声功率沿光纤长度的变化,点划线表示DRBS噪声功率沿光纤长度的变化。从图中可以明显看到,在光纤前端ASE噪声急剧增加,当光纤长度为30 km左右时达到某个饱和值,然后随着光纤长度的不断增加而快速降低。然而,DRBS噪声功率增长较为缓慢,当光纤长度大约为40 km时才到达饱和值,并随着光纤长度的不断增加而缓慢降低。在光纤的末端,DRBS噪声的功率甚至会高于ASE噪声的功率,这说明ASE噪声是影响前向RFA短距离传输时的主要噪声,而DRBS噪声是影响前向RFA光纤末端的主要噪声。另外,当L<12.8 km时,短波长信道中ASE噪声的影响比长波长更大,当L>12.8 km时,长波长信道的ASE噪声影响更高。短波长信道更快到达饱和值,波长每相差24 nm(即每间隔30个信道)时,ASE噪声功率的饱和值相差0.005 mW以上。DRBS噪声和ASE噪声类似,当L<12.8 km时,短波长信道的DRBS噪声功率更高,当L>12.8 km时,长波长信道的DRBS噪声增长更快噪声功率更高。不同的是,每相差24 nm的波长时,DRBS噪声的饱和值相差0.0025 mW。
另外,当L<12.8 km时,短波长信道中ASE噪声的影响比长波长更大,当L>12.8 km时,长波长信道的ASE噪声影响更高。短波长信道更快到达饱和值,波长每相差24 nm(即每间隔30个信道)时,ASE噪声功率的饱和值相差0.005 mW以上。DRBS噪声和ASE噪声类似,当L<12.8 km时,短波长信道的DRBS噪声功率更高,当L>12.8 km时,长波长信道的DRBS噪声增长更快噪声功率更高。不同的是,每相差24 nm的波长时,DRBS噪声的饱和值相差0.0025 mW。图3(a)中的SNR随光纤长度的不断增大而呈现先急剧下降后缓慢上升的趋势,图3(b)中的NF随光纤长度的不断增加而呈现先快速增长而慢慢趋于平稳或缓慢下降。光纤输入端的系统信噪比大约为15 dB,噪声系数接近于1 dB,这说明系统输入端的ASE噪声较少,噪声性能良好。但光纤长度不断增加到30 km时,信噪比快速下降,噪声系数快速增加,这个阶段的ASE噪声功率快速增加,严重影响系统性能。当L>40 km时,信噪比缓慢增加,噪声系数也有所下降,此时的ASE噪声对系统的影响有所减少。这个结果刚好和图2显示的ASE噪声功率变化趋势一致,进一步验证了实验的准确性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式拉曼光放大系统中噪声的精确分析[J]. 赵明君,崔力民,侯建明,宋广磊,项旻,李明,李蔚,郑强. 光通信研究. 2018(05)
[2]多波长泵浦的增益补偿型拉曼光纤放大器[J]. 蒋亮,巩稼民,刑仁平,王智龙,刘建花. 光通信研究. 2017(05)
[3]反向多波长泵浦宽带FRA泵浦配置的一种优化方法[J]. 孟超,潘炜,罗斌,刘凤洲,蔺玉珂. 激光与红外. 2007(04)
硕士论文
[1]光纤拉曼放大器中多径噪声问题的研究[D]. 杨冬玲.北京交通大学 2012
本文编号：3091250
【文章来源】：激光与红外. 2020,50(10)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
前向RFA的自发拉曼散射和瑞利散射示意图
图2中实线表示ASE噪声功率沿光纤长度的变化,点划线表示DRBS噪声功率沿光纤长度的变化。从图中可以明显看到,在光纤前端ASE噪声急剧增加,当光纤长度为30 km左右时达到某个饱和值,然后随着光纤长度的不断增加而快速降低。然而,DRBS噪声功率增长较为缓慢,当光纤长度大约为40 km时才到达饱和值,并随着光纤长度的不断增加而缓慢降低。在光纤的末端,DRBS噪声的功率甚至会高于ASE噪声的功率,这说明ASE噪声是影响前向RFA短距离传输时的主要噪声,而DRBS噪声是影响前向RFA光纤末端的主要噪声。另外,当L<12.8 km时,短波长信道中ASE噪声的影响比长波长更大,当L>12.8 km时,长波长信道的ASE噪声影响更高。短波长信道更快到达饱和值,波长每相差24 nm(即每间隔30个信道)时,ASE噪声功率的饱和值相差0.005 mW以上。DRBS噪声和ASE噪声类似,当L<12.8 km时,短波长信道的DRBS噪声功率更高,当L>12.8 km时,长波长信道的DRBS噪声增长更快噪声功率更高。不同的是,每相差24 nm的波长时,DRBS噪声的饱和值相差0.0025 mW。
另外,当L<12.8 km时,短波长信道中ASE噪声的影响比长波长更大,当L>12.8 km时,长波长信道的ASE噪声影响更高。短波长信道更快到达饱和值,波长每相差24 nm(即每间隔30个信道)时,ASE噪声功率的饱和值相差0.005 mW以上。DRBS噪声和ASE噪声类似,当L<12.8 km时,短波长信道的DRBS噪声功率更高,当L>12.8 km时,长波长信道的DRBS噪声增长更快噪声功率更高。不同的是,每相差24 nm的波长时,DRBS噪声的饱和值相差0.0025 mW。图3(a)中的SNR随光纤长度的不断增大而呈现先急剧下降后缓慢上升的趋势,图3(b)中的NF随光纤长度的不断增加而呈现先快速增长而慢慢趋于平稳或缓慢下降。光纤输入端的系统信噪比大约为15 dB,噪声系数接近于1 dB,这说明系统输入端的ASE噪声较少,噪声性能良好。但光纤长度不断增加到30 km时,信噪比快速下降,噪声系数快速增加,这个阶段的ASE噪声功率快速增加,严重影响系统性能。当L>40 km时,信噪比缓慢增加,噪声系数也有所下降,此时的ASE噪声对系统的影响有所减少。这个结果刚好和图2显示的ASE噪声功率变化趋势一致,进一步验证了实验的准确性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式拉曼光放大系统中噪声的精确分析[J]. 赵明君,崔力民,侯建明,宋广磊,项旻,李明,李蔚,郑强. 光通信研究. 2018(05)
[2]多波长泵浦的增益补偿型拉曼光纤放大器[J]. 蒋亮,巩稼民,刑仁平,王智龙,刘建花. 光通信研究. 2017(05)
[3]反向多波长泵浦宽带FRA泵浦配置的一种优化方法[J]. 孟超,潘炜,罗斌,刘凤洲,蔺玉珂. 激光与红外. 2007(04)
硕士论文
[1]光纤拉曼放大器中多径噪声问题的研究[D]. 杨冬玲.北京交通大学 2012
本文编号：3091250
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3091250.html
