高功率雙包層鉺鐿共摻光放大器的理論和仿真研究.pdf

1、大功率分配系統(tǒng)中，要求光纖放大器具有更高的飽和輸出功率。鉺鐿共摻雙包層光纖放大器采用包層抽運(yùn)技術(shù)，將多模大功率抽運(yùn)光耦合到雙包層光纖的內(nèi)包層中，提高了抽運(yùn)光的吸收效率。鐿離子的摻雜解決了傳統(tǒng)EDFA中鉺離子濃度過高時(shí)產(chǎn)生的濃度淬滅問題，有效的提高了抽運(yùn)光吸收效率，使1550nm波段高功率光纖放大器的首選方案，成為了國內(nèi)外該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　本文重點(diǎn)對鉺鐿共摻雙包層光放大器和光纖受激布里淵散射進(jìn)行了仿真研究，建立了鉺鐿共摻雙包層

2、光放大器的理論模型，具體工作內(nèi)容如下：
　　闡述了光放大器國內(nèi)外的發(fā)展概況。系統(tǒng)的研究了連續(xù)光和脈沖光在鉺鐿共摻光放大器中的放大以及單模光纖的受激布里淵散射。在連續(xù)光情況下，采用了牛頓迭代法求解粒子速率方程組，采用前向抽運(yùn)方式，對靜態(tài)信號光、抽運(yùn)光、斯托克斯光以及ASE光的傳輸方程運(yùn)用四階龍格庫塔迭代法進(jìn)行了數(shù)值求解。研究了不同的抽運(yùn)光功率和信號光波長，對應(yīng)不同的最優(yōu)化光纖長度，達(dá)到最佳增益；不同的信號光功率，對應(yīng)不同的優(yōu)化光纖長

3、度，達(dá)到最佳增益而不超過噪聲系數(shù)的設(shè)定值；不同的泵浦光功率，對應(yīng)不同的優(yōu)化光纖長度，達(dá)到最佳增益而不超過噪聲系數(shù)的設(shè)定值；信號光功率和噪聲功率的關(guān)系；泵浦光功率與噪聲增益譜的關(guān)系；斯托克斯光沿著光纖的分布。在脈沖光情況下，采用有限差分法對粒子速率方程組、信號光、抽運(yùn)光、斯托克斯光以及ASE光的傳輸方程進(jìn)行求解。研究了一定重復(fù)頻率的輸入矩形脈沖序列的放大，矩形脈沖、高斯脈沖的放大特性分析。研究了單模光纖中，高斯脈沖的受激布里淵散射，必須選