摻鉺光纖放大器調(diào)制不穩(wěn)定性的色散處理.pdf

1、摻鉺光纖放大器(erbium-doped fiber amplifier，EDFA)在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用使得光網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離和速率都得到了提高，光信號(hào)不再需要轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行放大，節(jié)約了傳統(tǒng)光/電/光轉(zhuǎn)換的費(fèi)用，而且便于系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)。EDFA具有輸出功率大、增益高、噪聲指數(shù)低、工作頻帶寬、放大特性與系統(tǒng)比特率、數(shù)據(jù)格式無(wú)關(guān)等特點(diǎn)，在密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)和光纖有線電視（CATV）系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。
　　由于EDFA

2、存在增益，相比于傳輸光纖它有較小的調(diào)制不穩(wěn)定性閾值，使其很容易受到調(diào)制不穩(wěn)定性的影響。調(diào)制不穩(wěn)定性會(huì)影響用光放大器對(duì)光纖損耗進(jìn)行周期性補(bǔ)償?shù)墓馔ㄐ畔到y(tǒng)的性能。若光放大器產(chǎn)生了噪聲，則調(diào)制不穩(wěn)定性能使系統(tǒng)性能顯著劣化，這種不穩(wěn)定性表現(xiàn)為將連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)的信號(hào)輻射分裂成一列超短脈沖。分布光纖放大器的增益分布在低摻雜石英光纖的較長(zhǎng)的長(zhǎng)度上，所以非線性效應(yīng)和色散效應(yīng)對(duì)分布光纖放大器起重要作用。為了減小色散對(duì)EDFA調(diào)制不穩(wěn)定性的不良影響，提高ED

3、FA信噪比(SNR)，本文圍繞以色散緩變的EDF和色散位移的EDF為基礎(chǔ)的新型EDFA進(jìn)行研究。具體內(nèi)容如下:
　　1.闡述EDFA基本理論、關(guān)鍵技術(shù)以及研究發(fā)展方向，并利用均勻展寬的二能級(jí)模型對(duì)摻鉺光纖的傳輸方程進(jìn)行了推倒和分析。為研究摻雜鉺離子的光纖放大器中光脈沖提供了理論基礎(chǔ)。
　　2.用微擾法分析摻鉺光纖的非線性薛定諤方程，研究色散緩變EDFA的調(diào)制不穩(wěn)定性，分析其調(diào)制不穩(wěn)定性積分增益譜與輸入信號(hào)功率、放大器增益、放

4、大器長(zhǎng)度、光纖縱向色散變化參量的關(guān)系。通過(guò)分析調(diào)制不穩(wěn)定增益產(chǎn)生長(zhǎng)度，表明合理的選擇放大器的長(zhǎng)度可以消除調(diào)制不穩(wěn)定性增益的產(chǎn)生。
　　3.研究不考慮二階群速度色散(GVD)，只考慮三階GVD情況的色散位移EDFA，用MATLAB軟件作圖分析色散位移EDFA的調(diào)制不穩(wěn)定性較普通EDFA相比調(diào)制不穩(wěn)定性閾值以及積分增益譜的帶寬和峰值有什么變化，是否有利于提高EDFA的信噪比和穩(wěn)定性。
　　4.對(duì)兩種新型EDFA（色散緩變EDFA