光纖放大器新技術(shù)的研究.pdf

1、作為密集波分復(fù)用(DWDM)光網(wǎng)絡(luò)的主要組件，摻餌光纖放大器(EDFA)隨著新的網(wǎng)絡(luò)性能要求的不斷出現(xiàn)而不斷發(fā)展。本文在深入研究一種新型全光增益平坦動(dòng)態(tài)增益筘制EDFA之后，提出了全新的基于動(dòng)態(tài)增益傾斜控制器(DGTC)的EDFA動(dòng)態(tài)增益均衡方案。研制出的C波段動(dòng)態(tài)增益均衡EDFA整機(jī)能實(shí)現(xiàn)-18dBm~2dBm輸入光功率變化范圍內(nèi)的增益平坦。輸入光功率≤-4dBm時(shí)的增益值達(dá)到了19 dB的水平，噪聲系數(shù)優(yōu)于6dB。本研究為一種創(chuàng)新的

2、EDFA產(chǎn)品的誕生打下了基礎(chǔ)。 光纖到戶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)作為新型接入網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展，為光纖放大器的應(yīng)用提供了更為廣闊的空間，也對(duì)光纖放大器提出了新的要求。本文對(duì)雙向光纖放大器在PON中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，創(chuàng)造性地提出在以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)中采用分立式拉曼光纖放大器(RFA)延長(zhǎng)傳輸距離的方案，仿真表明該設(shè)計(jì)方案可將傳輸距離延長(zhǎng)20km。關(guān)于延長(zhǎng)EPON傳輸距離的概念和遙泵分立式拉曼光纖放大器的設(shè)計(jì)方案在世界上還未見報(bào)道，

3、故這一研究也具有創(chuàng)新性。 本文第一部分介紹了EDFA的發(fā)展方向。第二部分在Giles-Emmanuel模型的基礎(chǔ)上，對(duì)EDFA動(dòng)態(tài)增益特性和相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了理論分析和計(jì)算機(jī)仿真。第三部分從理論上解釋了全光增益筘制機(jī)理，著重對(duì)一種新型的動(dòng)態(tài)增益均衡EDFA方案進(jìn)行理論分析，并通過仿真對(duì)方案中的泵浦方式、泵浦功率、光纖長(zhǎng)度等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)仿真結(jié)果制作了具有動(dòng)態(tài)增益均衡特性的EDFA整機(jī)，對(duì)其動(dòng)態(tài)增益均衡特性進(jìn)行了測(cè)試，驗(yàn)

4、證了此方案的可行性，并對(duì)該方案在輸入光功率較大時(shí)存在的增益傾斜問題進(jìn)行了研究。第四部分對(duì)DGTC進(jìn)行詳細(xì)的理論分析并設(shè)計(jì)了DGTC的驅(qū)動(dòng)電路。在此基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)的環(huán)行腔全光增益箝制動(dòng)態(tài)增益均衡加動(dòng)態(tài)斜率補(bǔ)償?shù)膶?shí)驗(yàn)方案。經(jīng)測(cè)試，該方案通過在第三部分開發(fā)的EDFA整機(jī)后插入DGTC，解決了EDFA輸入光功率較大時(shí)存在的增益傾斜問題，為DWDM系統(tǒng)提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的C波段EDFA動(dòng)態(tài)增益均衡解決方案。第五部分首先介紹了EDFA在PON中