多波長光纖激光器中四波混頻抑制模式競爭的仿真研究.pdf

1、隨著光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，對使用光源的要求也越來越高。在眾多的激光器中，光纖激光器以其與光纖通信系統(tǒng)完全匹配、高輸出功率和可調(diào)諧等顯著優(yōu)勢而受到了廣泛的關(guān)注，是未來長距離、大容量、超高速光纖通信系統(tǒng)的理想光源之一。而光纖通信技術(shù)的核心之一密集波分復(fù)用技術(shù)迫切需要寬帶多波長激光光源，而環(huán)形腔摻鉺光纖激光器在這一領(lǐng)域極有希望。
　　以往對多波長摻鉺光纖激光器的研究多集中在單獨C波段或L波段，得到的波長不能滿足目前寬帶光纖通信系統(tǒng)的要

2、求。而且結(jié)構(gòu)設(shè)計多采用昂貴的光纖光柵和光子晶體光柵等器件，成本控制困難。
　　本文提出了一種新型多波長摻鉺光纖激光器設(shè)計方案，它采用雙環(huán)路的腔體結(jié)構(gòu)和獨特的反饋機制，易于用多級泵浦結(jié)構(gòu)實現(xiàn)C+L波段增益擴展，又可實現(xiàn)多波長的穩(wěn)定輸出。用價格相對低廉的色散位移光纖產(chǎn)生四波混頻抑制模式競爭，用可調(diào)諧光纖濾波器調(diào)節(jié)通道間隔，形成滿足ITU標(biāo)準(zhǔn)的多波長輸出。
　　接著對提出的多波長光纖激光腔進(jìn)行了分析，建立了系統(tǒng)的理論模型，得到了其

3、速率方程組和傳輸方程組。又根據(jù)四波混頻理論建立了利用四波混頻抑制模式競爭的理論模型和方程組。并詳細(xì)說明了利用該模型計算激光輸出的方法，根據(jù)理論模型提出計算算法。由于反向 ASE(amplified spontaneous emission)光的初始值只能在增益介質(zhì)末端可知，其在增益介質(zhì)起點的邊界條件初始值難以獲得，本文引入打靶法解決迭代過程中一系列邊界條件的問題。在此基礎(chǔ)上，我們又適當(dāng)簡化了模型中一些過于復(fù)雜的條件，對該方案進(jìn)行仿真研究