用遗传算法设计掺铒光纤及掺铒光纤放大器

摘要

本发明公开了一种将掺铒光纤和掺铒光纤放大器(EDFAs)同时进行设计的新方法。该方法应用全局优化的遗传算法，以信号增益以及带宽为目标函数，在不同的泵浦功率下，数值计算EDFAs中铒离子密度速率方程和单模条件下的光传播方程，应用反演法，通过输出的信号增益和带宽值来反向同时确定掺铒光纤及其放大器所需的7个最佳参数值，包括：掺铒浓度、纤芯半径、掺铒半径、折射率差、光纤长度、泵浦波长和信号功率。本发明涉及掺铒光纤及其光纤放大器参数的整体配置，适用于开环、稳态运行条件，具有单模、单光纤高增益(35dB以上)、宽带宽(大于25nm)、低噪声(～3dB)、高效率等特点。可直接用于波分复用或密集波分复用系统，也可应用于由EDFAs构成的其它光电子器件或系统。