提高参量放大增益的闲频光调控技术研究

摘要

光放大器在现代光通信系统中具有重要的作用，基于四波混频原理的光纤参量放大器具有工作波长范围灵活、宽带宽、高增益、噪声以及高相敏等优点，因而参量放大成为近几年的研究热点。参量过程中各光波的相位发生变化、能量周期性转移，而实现信号光放大需要满足相位匹配条件，为补偿相位失配，提高信号光放大增益，本文采用基于闲频光调控实现参量放大增益的提高的方案，并从以下方面进行研究:
　　利用四波混频振幅耦合方程及其边界条件，针对包含闲频光调控器的两段光纤结构的双泵浦光纤参量放大，在小信号情况下推导出转移矩阵、得出信号光在输出端的功率和相位的表达式;通过调控闲频光相位，补偿前段光纤中的相位失配，并数值分析了闲频光功率、相位改变量以及调控器级联位置对信号光增益的影响，由此得出信号光增益与闲频光调控的变化规律。
　　在闲频光调控器的设计方面，采用光纤布拉格光栅作为闲频光调控器。数值计算出闲频光调控器特性参数和级联位置的条件;结合耦合方程，理论推导出光纤布拉格光栅的透射率和相位表达式，基于光纤布拉格光栅对光波振幅和相位的透射性以及闲频光调控器的参数条件，对光纤和闲频光调控器级联结构中信号光增益进行数值计算，结果表明:合理设计参数，光纤布拉格光栅作为闲频光调控器能够提高信号光的增益。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文主要工作和内容安排

第2章 光纤参量放大的基本原理

2．1 参量放大基本原理

2．2 工作方式

2．2．1 单泵浦工作方式

2．2．2 双泵浦工作方式

2．3 分析方法

2．4 本章小结

第3章 基于闲频光调控技术的参量放大理论研究

3．1 理论分析

3．1．1 单段HNLF结构

3．1．2 两段级联结构

3．2 数值分析

3．2．1 相位特性分析

3．2．2 增益特性的分析

3．3 本章小结

第4章 闲频光的调控设计

4．1 闲频光的调控

4．1．1 FOPA数值模拟

4．1．2 影响因素分析

4．2 FBG对光波的透射性

4．3 调控器的优化

4．4 结果比较

4．5 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及科研成果