宽带混合掺铒/拉曼光纤放大器

摘要

随着以密集波分复用(DWDM)为主的光纤通信技术迅速发展，光通信系统的工作带宽不断增加，使宽带光纤放大器在现代光波系统的开发和应用中的作用愈加显著。本文研究了由掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼光纤放大器(RFA)构成的宽带混合光纤放大器。 本文首先回顾了光纤放大器的发展，概述了光纤放大器、EDFA和RFA的基本原理，在此基础上提出了将EDFA和RFA相结合构造宽带放大器的设计方案。建立了掺铒光纤放大器和拉曼光纤放大器的理论模型，据此计算了它们的增益谱。为使混合放大器的总增益达到一定的平坦度，用改进的遗传算法对增益谱进行均衡，并分析设计了增益均衡器。通过对混合放大器的噪声分析，计算出整个系统的噪声系数谱。最后介绍了四类典型的EDFA/RFA混合光纤放大器。 设计结果表明，混合掺铒光纤放大器和拉曼光纤放大器能实现宽带放大，并具有高增益、低噪声等特点。

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1绪论

1.1光纤放大器的发展概况

1.2光纤放大器简介

1.3宽带放大器的实现方法

1.4本文研究的背景和主要内容

2光放大器的原理与一般特性

2.1光放大器的原理

2.2光增益谱宽和带宽

2.3增益饱和

2.4放大器噪声

3掺铒光纤放大器

3.1EDFA的工作原理

3.2 EDFA增益谱

3.3 EDFA增益特性

3.4 EDFA噪声

3.5 EDFA的应用

3.6增益平坦技术

4拉曼光纤放大器

4.1RFA的工作原理

4.2RFA的增益带宽

4.3 RFA的增益饱和

4.4RFA的性能及应用

5 EDFA/RFA混合放大器的理论模型

5.1 EDFA/RFA混合放大器的结构

5.2掺铒光纤放大器增益谱

5.2.1 EDFA的传输方程

5.2.2 EDFA的增益谱计算

5.3拉曼光纤放大器增益谱

5.3.1 RFA的传输方程

5.3.2 RFA的增益谱计算

5.4 EDFA/RFA混合放大器增益谱

6 EDFA/RFA混合放大器的增益均衡和噪声分析

6.1遗传算法

6.2系统增益均衡

6.3噪声分析

7四类典型的EDFA/RFA混合光纤放大器

8结论

致 谢

参考文献