宽带光纤放大器及其在超长距离DWDM传输系统中的应用

摘要

本论文针对应用于超长距离DWDM传输系统中的核心技术：L-bandEDFA以及宽带Raman光纤放大器(FRA)的设计及应用进行了系统深入的理论与实验研究，提出一种在增益谱不变情况下优化双向一阶泵浦的光纤Raman放大器的光信噪比谱的算法，并提出利用双向泵浦实现动态光信噪比均衡的方法，首次实现了采用色散补偿光纤+啁啾光纤光栅混合色散补偿的L-band信号环路无误码传输，提出并分析了一种新型四级结构L-bandEDFA，在加入高损耗级间器件时可获得很好的增益/噪声特性，并成功用于3000公里C+L波段传输实验中。首次自行研制了掺铋及掺铋/镓的硅基高掺铒光纤，提出一种简单有效的算法用于优化等间隔泵浦波长的FRA的泵浦功率。提出一种模拟光纤Raman放大器瞬态特性的高效数值算法，首次研究了在相同非线性相移下Raman放大对最优色散图的影响，指出当采用逐段完全补偿的色散图时，Raman放大将导致比集总放大更严重的SPM以及Raman增强的XPM影响，优化色散图结构可有效抑制这种非线性的影响。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1引言

1.2宽带光纤放大器及超长距离大容量DWDM系统的发展

1.2.1 L-band EDFA的发展与现状

1.2.2宽带光纤Raman放大器的发展与现状

1.2.3超长距离大容量DWDM传输系统的主要使能技术

1.3论文的研究内容和成果

参考文献

第二章L-band EDFA的优化设计与实验

2.1引言

2.2 L-band EDFA的理论模型

2.3掺铒光纤及光器件参数

2.4单级L-band EDFA的优化设计

2.5带有中间损耗器件的多级L-band EDFA的优化设计

2.6温度变化对L-band EDFA增益的影响

2.7高性能多级L-band EDFA的制作

2.8掺铋及掺铋/镓的硅基高掺铒光纤的制作

2.9小结

参考文献

第三章宽带光纤Raman放大器的优化与性能分析

3.1引言

3.2光纤Raman放大器的理论模型

3.3宽带反向泵浦Raman放大器的增益谱优化

3.4 EDFA+Raman混合宽带放大器增益谱的优化

3.5双向一阶Raman泵浦宽带放大器的分析与优化

3.5.1宽带Raman放大器噪声谱特性分析

3.5.2双向Raman泵浦与功率预加重的性能比较

3.5.3双向泵浦Raman放大器的优化设计

3.6最优的信号功率分布函数

3.7不同Raman放大结构的性能优化与比较

3.7.1双向一阶Raman泵浦与其它放大方式在长间距系统中的性能比较

3.7.2双向二阶Raman泵浦与其它放大方式的性能比较

3.8带有中间隔离器的多级集总Raman放大器的优化设计

3.9反向泵浦Raman放大器对不同输入波形的瞬态响应

3.10小结

参考文献

第四章超长距离传输系统的模拟分析与实验

4.1引言

4.2光纤传输系统的完整数值模型

4.2.1光发送模块模拟

4.2.2光接收模块模拟

4.2.3光纤传输模拟

4.2.4光放大器及其噪声模拟

4.2.5系统性能的评价

4.3基于啁啾光纤光栅色散补偿的长距离传输系统性能分析

4.4在相同非线性相移下SPM/XPM对分布Raman放大系统的影响

4.5 Raman放大中SRS效应对波形失真的影响

4.6 3000公里超长距离DWDM环路传输实验

4.7小结

参考文献

第五章结束语

5.1本论文主要研究成果

5.2下一步拟进行的研究工作

致谢

攻读博士期间发表论文