光反馈全光比例放大器

发布时间：2021-11-13 00:00

　　伴随着科技的进步,人们对信号的传输以及信号处理提出更高容量的需求,光通信网络面向全光网的呼声日益增强。全光网的核心技术——全光交换技术,在该技术中需要用到光放大技术,因此能实现对光信号大小在一定范围内实现比例控制就显得极为重要。现有的光放大器件主要有半导体放大器（SOA）与掺铒光纤放大器（EDFE）,对于SOA来说,其便于集成但放大倍数小且存在非线性效应;对于EDFA来说,其放大倍数较大但不便于集成且存在增益饱和效应。本文提出了全光控制的光放大系统,.该方法具有精度高、速度快等优点,可以实现对信号光200倍放大范围内的功率控制。具体工作成果如下:1.将光学放大器与电路中的运算放大系统类比,提出了一种新的光放大结构。在该结构中通过对反馈光路的调节,实现对信号光的比例放大。针对这种光反馈全光比例放大系统的基本需求,我们选用放大倍数大且具有偏振无关特性的EDFA作为其核心放大结构,并对该系统进行搭建与测量。2.由实验测量及分析可得,正反馈全光比例放大系统可以实现信号光线性比例放大0-10dB范围内的比例放大;负反馈全光比例放大系统可以实现信号光在23dB范围内线性比例放大,可以将光信号比例放... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．３?ＳＯＡ沿光轴方向截面图??ｕｒｅ２．３?Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｖｉｅｗｆＯＡ?ａｌｏｎｔｈｅ?ｏｔｉｃａｌ?ａｘｉ

当ＥＤＦ过长时噪声会迅速放大；反向泵浦优点不易饱和，但噪声较大；双??向泵浦结合了前两个的优点，但成本较高。接下我们分析一下三种泵浦在输出特??性、噪声特性。其输出特性如图２．６所示，在相同的泵浦功率下，同向泵浦输出功??率最小，由能量守恒可知，因为双向泵浦一个泵浦光源所以其输出最大。其噪声??特性如图２．７所示，在输出功率较小时，双向与同向泵浦噪声指数（ＮＦ）几乎相??同，均小于反向泵浦；随着功率增加，同向泵浦ＮＦ迅速增加，但仍小于反向泵浦。??ｎ?／?个?ＮＦ??双向泵浦／?／?／??奕?／／?反向栗浦同向栗浦??＾?／?／反向泵浦????／??｜?／??率／＾??＾?同向泵浦??０?？?０??？??栗浦光功率?放大器输出功率??图２．６?ＥＤＦＡ输出特性?图２．７噪声特性??Ｆｉｇｕｒｅ２．６?ＥＤＦＡ?ｏｕｔｐｕｔ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?Ｆｉｇｕｒｅ２．７?Ｎｏｉｓｅ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ??１１??

北京交通大学硕士专业学位论文?全光反馈比例放大实验??３全光反馈比例放大实验??３．１全光反馈放大原理及结构??将光放大器看做一个单纯的光放大结构，不考虑其他效应，在光放大输出端??引出一路光通过光合波器耦合入光放大器的输入端，通过对反馈光功率控制，实??现对输出光功率的控制。因为在该系统中信号光的偏振态不固定，因此输入的信??号光与反馈光不满足发生干涉的条件，因此不用考虑其发生干涉的情况。图一为??简单的概念图，并不涉及每个模块的具体器件。??

【参考文献】：
期刊论文
[1]高速光通信中的全光数字信号处理技术[J]. 王智.  科技导报. 2016(16)
[2]980nm高稳定度激光泵浦源控制系统[J]. 田小建,尚祖国,高博,吴戈.  光学精密工程. 2015(04)
[3]掺铒光纤放大器的频率响应和瞬态增益[J]. 宋开,范崇澄.  光学学报. 1999(05)

硕士论文
[1]基于空间合束的高功率激光系统[D]. 张泽南.西北大学 2017
[2]C和L波段掺铒光纤放大器的研究[D]. 李嘉强.天津大学 2005



本文编号：3491899