智能摻鉺光纖放大器的關鍵技術研究.pdf

1、摻鉺光纖放大器（EDFA）作為光通信系統(tǒng)中的關鍵器件之一，其性能的優(yōu)劣直接影響到網絡通信的容量和質量。EDFA應用于網絡中的不同位置，可起到線路放大、功率放大和前置放大的作用，相應的位置對EDFA的性能有不同的要求。智能EDFA就是EDFA可以根據工作要求自動對內部參數(shù)做出調整，從而適用于各種應用場合，并具有良好的性能。EDFA智能化是放大器技術領域極具應用前景的發(fā)展方向，本文分析了智能EDFA的各項關鍵技術，提出了一種新的智能EDFA

2、結構，進行了詳細的仿真設計和性能研究。 本文的第一章對EDFA的發(fā)展背景作了概述。列舉了與其類似的光纖放大器的特點；重點闡述了EDFA的發(fā)展過程以及使EDFA獲得廣泛應用的各項優(yōu)點；分析了EDFA當前的發(fā)展方向，并簡要敘述了本文的研究內容。 本文的第二章介紹了智能摻鉺光纖放大器的理論基礎。網絡應用對EDFA提出了各種不同的特性要求；為了更好的在設計中控制這些指標，選擇符合實際應用的理論模型是很關鍵的，其中以Gile’s模

3、型最為完善。通過數(shù)值求解，使用該模型可以得出不同結構以及結構參數(shù)下的EDFA工作性能。這些結構參數(shù)和性能指標的關系是本文所提的改進型智能EDFA的研究基礎。 本文的第三章提出和研究了一種改進的智能EDFA。在智能EDFA光模塊設計的過程中，EDFA的增益、噪聲指數(shù)以及增益譜形是優(yōu)化時的主要控制指標。仿真表明，對給定的輸入，摻鉺光纖存在一個最佳長度范圍，輸入不同長度則不同；對泵浦功率的仿真也有類似的結論。以此為依據，提出了一種新的

4、智能EDFA結構，在判斷好輸入信號的類型后，通過可調光衰減器（VOA）控制進入放大器的輸入信號功率，同時通過調整一、二級泵浦比例和用光開關選擇不同長度的二級摻鉺光纖，使EDFA始終擁有最優(yōu)的性能和具有智能化的特點。使用該結構的EDFA具有很大的輸入動態(tài)范圍和穩(wěn)定、平坦的輸出特性，既可用于光前置放大，又可用于光功率放大和光線路放大。 本文的第四章研究了智能EDFA的電路硬件以及軟件控制技術。作為智能EDFA的另一類關鍵技術，控制軟