具有多个点损耗的DFRA开关增益定量分析模型

摘要

基于忽略泵浦光损耗的正向拉曼光纤放大器耦合方程,推出光纤中存在多个熔接(点)损耗情况下正向(及反向)泵浦光的分布式拉曼光纤放大器(DFRA)增益的定量分析模型,进而推出由不定长光纤小段、且各小段增益系数不同、各小段之间存在熔接(点)损耗DFRA增益的定量分析模型.并针对DWDM系统的增益模型,在考虑了熔接点对信号光之间产生的泵浦作用的损耗,将上述模型进行了修订.上述两种情况下的模型,较之以往的定性的分析文献[3][4]给出定量分析公式和明确的物理解释,并指出熔接损耗点越靠近泵浦光的输入端,对DFRA拉曼开关增益的影响越大(使其越小).为了考查模型的正确性及适用性,由具有泵浦光之间、信号光之间、泵浦光及信号光之间反相DFRA耦合方程的仿真程序进行了验证,误差不超过0.02dB.最后得出对实际DFRA设计十分有益的结论:当每3公里一个熔接点损耗系数小于0.092dB时(实际系统中最坏情况下损耗有0.1dB),跨距小于120公里的拉曼光纤放大器的开关增益较无熔接点损耗时下降小于10%.这说明在已铺设的光纤传输系统中使用拉曼放大器是可行的,本文中具有点损耗的DFRA开关增益公式可作为实际DFRA系统设计参考标准.