基于改进自适应遗传算法的高斯掺杂四线偏振模光纤放大器

摘要

针对阶梯式或多环式复杂铒离子掺杂结构的光纤制备困难,以及单段掺铒光纤少模放大器难以实现四阶及以上高阶模式增益均衡放大,提出一种由两段简单高斯掺杂掺铒光纤级联而成的四线偏振模掺铒光纤放大器(4LP-EDFA),并设计了改进自适应遗传算法对放大器性能进行优化。结果表明,当两段光纤的长度分别为3.33m和3.16m,高斯掺杂中心位置分别为0.12a和0.78a处(a为光纤纤芯半径),高斯分布的1/e半宽度分别为0.1a和0.16a时,4LP-EDFA获得约24.52d B的平均模式增益和近乎可忽略的差分模式增益(DMG)。设计结果同时发现,两段高斯掺杂光纤中的第一段光纤的长度变化、高斯掺杂中心的位置变化、高斯分布的1/e半宽度变化对放大器增益特性的影响更为显著。