导读:本文包含了光纤放大器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:放大器,光纤,增益,平坦,脉冲,光学,复用。
光纤放大器论文文献综述
岳朝磊,孙建锋,刘磊,张晓曦,杨燕[1]（2019）在《掺铒光纤放大器作为光学预放的高灵敏度零差相干接收机》一文中研究指出星间高码率光通信系统中由于无法进行光学中继放大,需要高码率、高通信灵敏度的光学接收机。分析了采用掺铒光纤放大器(EDFA)作为光学预放的高灵敏度零差相干接收机方案,并搭建了零差相干通信系统,测试了系统在通信速率为8～10 Gbit/s下的二进制相移键控(BPSK)通信性能。实验表明,此系统在无编码误码率要求为10~(-3)时,10 Gbit/s BPSK通信信号接收灵敏度约为-48 dBm,距离量子噪声极限仅7 dB,优于已发表的10 Gbit/s零差相干通信系统测试结果。(本文来源于《中国激光》期刊2019年11期）
巩稼民,毛俊杰,田宁,张玉蓉,何佳蔓[2]（2019）在《多泵浦增益平坦光子晶体拉曼光纤放大器》一文中研究指出针对密集波分复用光纤通信系统中拉曼光纤放大器增益及增益谱平坦问题,提出一种采用4个泵浦光的多泵浦方式在光子晶体光纤不同位置处注入两种不同波长泵浦光的组合方式来获得拉曼光纤放大器增益更大、增益谱更加平坦的方法。这种组合方式在拉曼光纤放大器中使得光信号实现了前段放大、后段补偿,从而在拉曼光纤放大器输出端获得高增益和较平坦增益谱。模拟的结果表明:平均增益可达:26.5 dB,增益平坦度为0.046 dB。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年10期）
迟荣华,周燕萍,李立亚[3]（2019）在《多芯光纤放大器研究现状及发展分析》一文中研究指出空分复用、高阶调制、数字相干接收和数字信号处理等关键技术研究是确保光纤传输系统实现超大容量、超高速率、超长距离传输的必要条件。其中,空分复用技术是实现拍比特传输的关键技术,是近年来的研究热点。系统综述了空分复用多芯放大器,包括多芯掺铒光纤放大器、多芯少模掺铒光纤放大器、多芯铒镱共掺光纤放大器、多芯拉曼放大器、多芯遥泵放大器及多芯混合放大器的研究进展,并对未来多芯放大器的技术发展进行展望。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年19期）
张振振,郭骋,张一弛,杜城,崔亮[4]（2019）在《增益均衡的远程遥泵少模光纤放大器》一文中研究指出模分复用技术是突破单模光纤通信系统容量极限的潜在途径。在未来可能存在的模分复用与波分复用相结合的系统中,不同空间模式和波长的增益差将制约系统容量和速率。为实现模式增益均衡和波长增益平坦,利用1480 nm LP_(11)模式抽运光抽运44.5 km超低损少模光纤,进行分布式少模光纤拉曼放大。利用残余抽运光抽运少模掺铒光纤,进行集中式少模掺铒光纤放大,实验演示远程遥泵少模光纤放大器。实验表明,在1560～1600 nm增益平坦带宽范围内,LP_(01)和LP_(11)两个模式等效开关增益大于15 dB,模间增益差约为2 dB。(本文来源于《光学学报》期刊2019年10期）
郭瑾颐,徐润亲,范路遥,许昌兴,田金荣[5]（2019）在《非线性掺镱光纤放大器产生宽光谱机理》一文中研究指出系统地研究了在非线性掺镱光纤放大器中产生宽带光谱的特性,对不同种子脉冲激光的中心波长、放大器增益光纤长度对光谱输出特性的影响进行系统实验及分析。实验中采用非线性偏振旋转锁模技术获得非线性放大器的种子光,输出为耗散孤子脉冲。当种子脉冲激光中心波长为1041 nm、放大器的增益光纤长度为8 m时,获得了较好的平坦宽光谱,波长范围为1040～1600 nm时,其平坦度约为10 dB,其中1040～1250 nm波长范围的宽光谱平坦度小于1.5 dB。(本文来源于《中国激光》期刊2019年09期）
高凡[6]（2019）在《光传输系统中掺铒光纤放大器的研究与设计》一文中研究指出光纤损耗是高速光网络应用的一个限制因素。然而,这种损耗可以通过各种光放大器来补偿。拉曼放大器和掺铒光纤放大器Erbium Doped Fiber Amplifier(EDFA)放大器在光通信系统中有着广泛的应用。与拉曼放大器相比,EDFA在1550 nm波长上放大信号,光纤损耗最小。除此之外,EDFA放大器不存在脉冲隔离问题。随着EDFA等光放大器的出现,在光网络应用中实现高比特率是可行的。本文设计了一个基于增益平坦滤波器gain flattening filter(GFF)的前向泵浦双极EDFA(工作在C波段1525-1565 nm)仿真平台,以评估工作在C波段(1525~1565 nm)的前向泵浦EDFA的增益、增益平坦度以及噪声系数等性能参数。利用Optisystem以及实验平台可以完整地表征和优化EDFA的性能。近年来,对光放大器的研究越来越多。放大器需要在一定波长范围内同时放大许多光信号。本文主要工作内容为:1.分析EDFA的基本原理、组成结构、Giles模型、性能指标以及各项参数对增益的影响。仿真模型分析了掺铒光纤放大器的泵浦功率、掺铒光纤长度、掺铒离子浓度、和输入信号功率、输入信号波长。分析得出:功率较小,增益变化不大。增益随着信号功率的增加而减小。增益开始出现在泵功率的某个值(泵阈值)后继续快速增加并在较高的泵功率值下饱和。随着Erbium-Doped Fiber(EDF)掺饵光纤长度增加至一定长度,观察到增益增加达到最大值后并随着EDF长度的增加而开始减小。放大器增益随掺铒光纤浓度的增加而增大,后不再增加。只要泵浦功率接近其最高值,就有可能在不同波长获得相同的增益。2.分析了增益不平坦的原因,通过加入GFF增益平坦滤波器,完成了增益平坦度的简单优化。利用光通信仿真软件对基于GFF的单泵浦双极EDFA单波输入信号和基于GFF的单泵浦双极EDFA多波输入信号系统的增益、增益平坦度以及噪声进行了理论研究和仿真。确定最佳前后饵纤最佳长度,优化了输出增益平坦度。对于双极单波放大器,输入信号光功率为-20dBm,经过一级放大后信号光功率大小为10.305 dBm,增益为30.229 dB;经过二级放大后信号光输出功率27.682 dBm,增益增长到47.607 dB,输出噪声4.433dB。高增益且噪声较小。对于双极多波放大器,输入多波信号光功率为-20 dBm。经一级放大输出信号功率5.4762 dBm,增益25.4762 dB;二级放大后信号输出功率22.964 dBm。Average Gain平均增益增长到42.954 dB,最大增益43.001dB,最小增益42.918dB。增益平坦度0.083dB。噪声小于4dB。3.研究了8×10 Gbps密集波分复用Dense Wavelength Division Multiplexing(DWDM)系统中半导体放大器Semiconductor Optical Amplifier(SOA)、EDFA、拉曼放大器Raman和混合放大器(SOA+EDFA、EDFA+EDFA、Raman+EDFA)在50 GHz频率间隔下的性能。仿真结果表明,对于少量的传输距离,SOA+EDFA提供了更好的输出功率。对于较长距离,SOA+EDFA具有更稳定的性能。SOA+EDFA比EDFA+EDFA和Raman+EDFA具有更好的眼图,误码率也比EDFA+EDFA和拉曼+EDFA混合光放大器好得多。随着光纤长度从10 km增加到40 km,系统的性能开始下降,输出功率和Q因子减小。与Raman和EDFA相比,SOA具有最大的输出功率和良好的Q因子。4.搭建实验平台实现测试。确定了单泵浦双极放大器前后两级饵纤比的最佳长度,进行系统增益曲线谱及噪声系数测量等。最后确定前后级饵纤长度为1m 6m。得出最大增益可达40dB。增益平坦度1dB左右。由于实验误差,噪声大于5dB较大。理论与实际都获得了增益平坦度优化效果。(本文来源于《广西师范大学》期刊2019-06-01）
韩帝[7]（2019）在《基于环形光子晶体光纤的轨道角动量模式双环掺饵光纤放大器的研究》一文中研究指出近几十年来光纤通信技术飞速发展,基于单模光纤(SMF)的光纤通信网络已经遍布全球,随着各种新型技术的发展普及,人们的生活品质逐渐提高,对于数据传输的需求飞速增长。为了满足日益增长的通信容量需求,随着各种复用技术与高阶调制的结合已经被广泛应用,现如今的通信容量已经渐渐趋近单模光纤的理论极限。空分复用(SDM)技术由于其在增加通信容量等方面的巨大潜力吸引了很多关注,它对其他的光纤通信技术具有很强的兼容性,这种技术在空间维度上对信道数量进行扩展,能够极大的增加单根光纤的通信容量。光子轨道角动量(OAM)模式复用技术作为空分复用技术的一种是本课题组的主要研究方向,可以极大的提高通信传输容量,是一种极有潜力的技术。为了满足OAM光纤通信系统的实际应用需求,与之对应的各种器件的研究必不可少,其中十分重要的一项就是放大器技术的研究。因此,设计一种性能优异的适用于OAM模式传输的放大器具有很高的研究意义。掺铒光纤放大器(EDFA)在光纤通信技术的发展中具有里程碑式的意义,本文对适用于OAM模式复用技术的掺铒光纤放大器进行了研究,设计出了一种可以在1530nm-1565nm波长范围内(C波段)对所支持的OAM模式具有优异的放大性能的放大器结构,并对其性能进行了详细分析。主要研究内容如下:(1)分析和比较了目前OAM模式复用技术研究所使用的阶跃折射率环形光纤和环形光子晶体光纤的性能,确定了本课题所使用的光纤结构;详细阐述了目前基于不同光纤结构的用于传输OAM模式的掺铒光纤放大器(OAM-EDFA)的研究现状,分析了不同方案设计的性能,并对其设计方法进行了研究。(2)以本课题组设计的环形光子晶体光纤为基础,采用双环铒粒子掺杂结构,设计了适用于OAM模式的掺铒光纤放大器。本课题组所设计的环形光子晶体光纤理论上可以支持18个模式稳定传输,其中包括14个OAM模式。双环铒粒子掺杂结构具有较多的调整参数,本文分别对双环的宽度以及双环的掺杂浓度进行了仿真分析,还详细分析了该设计的增益、差分模式增益(DMG)以及噪声系数(NF)在各种不同参数(掺杂宽度、掺杂浓度、光纤长度、泵浦功率、信号功率)下的变化曲线,平衡各性能指数选取最佳参数,最后提出了一种在整个C波段具有23dB以上的增益、低于0.1dB的DMG和低于4dB的噪声指数的OAM-EDFA结构设计。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-25）
闫东钰,刘博文,宋寰宇,李源,储玉喜[8]（2019）在《高功率光纤飞秒激光放大器的研究现状与发展趋势》一文中研究指出针对高功率光纤飞秒激光放大器,介绍了啁啾脉冲放大(CPA)技术的基本原理,讨论了该结构中关键的展宽器和压缩器的发展现状与瓶颈;介绍了典型的大模场面积光纤的结构和工作原理,简介了基于大模场面积光纤的CPA系统的发展现状;介绍了非线性放大技术,讨论了实现更窄脉冲宽度、更高脉冲质量的光纤飞秒激光放大方案;最后分析了全光纤结构、相干合束、单晶光纤增益介质以及皮秒种子源等新型技术,并总结了高功率光纤飞秒激光放大器的发展趋势。(本文来源于《中国激光》期刊2019年05期）
王亚洲[9]（2019）在《基于2微米锁模光纤激光器及放大器的脉冲形态研究》一文中研究指出被动锁模掺铥光纤激光器作为产生2μm超短激光脉冲的主要方法,不仅具有结构紧凑、经济实用、稳定性高等优势,而且谐振腔结构及参数灵活可控,是探索锁模非线性动力学的理想平台。此外,锁模脉冲在光纤放大器中也呈现出了丰富的非线性动力学特征。然而,由于该波段光纤激光与1μm-1.5μm波段相比起步较晚,关于激光脉冲非线性动力学的研究仍然较少,锁模脉冲形态相对比较单一。与此同时,该波段光纤由于与1μm-1.5μm波段不同的光学参数(如群速度色散、非线性系数、掺稀土粒子光纤的增益带宽等)而使其锁模非线性动力学存在本质上的差异。因此,本文以被动锁模掺铥光纤激光器为主,掺铥光纤放大器为辅,开展了2μm锁模脉冲非线性动力学研究,主要内容如下:1)以混合被动锁模掺铥光纤激光器为基础,结合数值模拟研究了传统孤子、展宽脉冲和耗散孤子的脉冲性质及动力学特点。针对2μm锁模光纤激光器中普遍存在的传统孤子,通过在谐振腔内引入自制的全光纤Lyot滤波器,并优化其滤波周期,实现了对Kelly边带的有效抑制,同时通过控制Lyot滤波器温度实现了1952.6 nm到1971.6 nm的波长精确调谐。此外,分析了Kelly边带对传统孤子直接放大及啁啾放大的影响,揭示了抑制Kelly边带的必要性:当传统孤子被直接放大时,Kelly边带由于较高的增益系数而被迅速放大,大幅抢占了泵浦能量,从而严重抑制了脉冲主要部分的有效放大;当采用啁啾放大技术时,取决于预展宽光纤的色散符号,Kelly边带时域分布会进一步远离或靠近脉冲主要部分,前者会使Kelly边带仍然具有较高的增益系数,从而抑制了脉冲主要部分的放大,而后者则由于与预展宽脉冲主要部分高度重合,从而使脉冲呈现干涉多峰结构,并在放大过程中产生一定的非线性相移。这两种现象均会使脉冲经色散器件压缩后存在一个较宽的底座,从而限制了脉冲峰值功率。2)研究了锁模多脉冲形态。分析了锁模多脉冲的产生机制,并从叁方面开展了对锁模多脉冲形态的研究。第一,基于被动混合锁模结构产生了由两个相同传统孤子组成的束缚态。第二,以具有高损伤阈值的非线性偏振旋转效应锁模结构为基础,通过减小谐振腔反常色散及增强谐振腔非线性系数从而降低了孤子分裂阈值,实现了4.6 GHz(约823阶)的谐波孤子脉冲。第叁,实验结合模拟研究了类噪声脉冲性质及演化特点。3)以双波长被动锁模为基础,研究了不同类型锁模脉冲的共存态。两类共存态被发现。第一类以双波长NPR被动锁模为基础,通过优化腔长、偏振控制器及泵浦功率,实现了类噪声脉冲与谐波孤子共存。通过合理设置偏振控制器,该共存态能够随泵浦功率自启动。由于腔内色散补偿降低了孤子分裂阈值,随着泵浦功率的提升,位于1955.3 nm的谐波孤子重频从324 MHz增加到了1.138 GHz。位于1983.2 nm的类噪声脉冲始终运行于基频或二次谐波状态。该共存态的产生被归因于锁模相位的波长相关性。此外,通过调节偏振控制器,实验还获得了双波长类噪声脉冲。第二类以具有近零群速度色散以及强叁阶色散的双波长被动混合锁模谐振腔为基础,通过调节偏振控制器及泵浦强度实现了耗散孤子与展宽脉冲共存,模拟结合实验探索了其动力学特性。通过优化光纤双折射导致的梳状滤波周期,耗散孤子及展宽脉冲的脉宽分别为4.18 ps及468 fs。其产生机制归因于强叁阶色散导致的群速度色散波长相关性。此外,由于展宽脉冲相比耗散孤子分裂阈值低,因此还产生了耗散孤子与束缚态展宽脉冲共存的现象。4)探索了叁阶色散对锁模脉冲的影响。首先,以混合被动锁模为基础,探索了近零群速度色散区叁阶色散对孤子脉冲的影响,可分为叁部分:第一部分比较了不同净群速度色散下孤子的脉冲特点,分析了其光谱不对称性所蕴含的物理意义;第二部分模拟发现并分析了锁模脉冲的周期扰动现象,该现象发生于脉宽随泵浦强度增加而从飞秒到皮秒转换的过程中;第叁部分发现了由两个不同脉冲组成的束缚态,与传统束缚态不同,该束缚态所包含的两个脉冲具有不同的脉冲宽度、峰值功率及中心波长,且随着泵浦功率的升高会返回到单脉冲状态,论文结合数值模拟分析了其动力学特点及形成机制。其次,基于叁-五次金兹堡-朗道方程模拟研究了叁阶色散对耗散孤子共振的影响,模拟发现,取决于群速度色散,叁阶色散能够大幅度缩小或扩大耗散孤子共振的脉冲宽度,而不改变脉冲幅度。特别在大反常色散区,即使微弱的叁阶色散也会导致耗散孤子共振脉冲宽度的急剧增加。叁阶色散对耗散孤子共振的影响还随着非线性增益的上升而增强。叁阶色散对耗散孤子共振的另外一个显着影响是它改变了脉冲对称性,使脉冲一侧被陡化,而另外一侧被拉伸。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-05-07）
由旭家[10]（2019）在《增益平坦型掺铒光纤放大器的设计与实验研究》一文中研究指出随着信息时代的发展,信息交互变得越来越重要,传统的电通信方式早已脱离时代主流,取而代之的是传输速率更快、传输误码率也更低的光纤传输方式。在通信市场中独树一帜的光纤通信成为当前最火热的传输方式,但随着光纤通信的发展,人们发现信号随传输距离的增加出现信号逐渐衰减的情况,甚至会出现信号截止失真的情况,所以在传输过程中实现信号放大显得迫在眉睫。人们相继研究出不同类型的光放大器,最早出现的放大器是通过将光信号转化为电信号进行放大,光电转换本身就存在转换效率的问题,不可能达到百分之百的转化,这在无形之中也给通信成本造成巨大压力。全光放大器顺应时代需求应运而生,它是通过光学器件组合直接对光进行放大。其中掺铒光纤放大器(Erbium-doped Fiber Amplifier,EDFA)作为主流的光放大器之一也是目前被学者们研究最多的对象。在光纤中掺杂铒离子,利用光纤中的受激铒离子对信号光进行放大以补偿在传输过程中的各种损耗。但随着密集波分复用系统的普及,要求在光纤内传播的所有波长的信号光经过放大器后具有相同的增益倍数。由于不同波长的光放大倍数不等造成增益谱的上下波动即EDFA系统的不平坦性。则在远距离传输时单个放大器并不能完全解决损耗问题,当信号光经过一段距离后必须再次放大,如果每次放大后增益谱都会出现类似波动,这会进一步加重最终输出光谱的不稳定性,在不同波长处的增益差值迭加会造成各信道之间的功率不同,会导致增益谱波峰对应的波长信道发生功率饱和引发非线性效应。导致在增益谱波谷对应的波长信道可能会出现失真现象从而增加传输过程中的误码率。为解决该情况,增益均衡问题就亟待得到解决。本论文主要的研究方向就是降低EDFA系统不平坦度的同时减少增益损耗、不引入额外的噪声且尽可能降低实验成本。论文工作主要从以下几个部分进行展开:首先在宏观结构分析EDFA系统各组成部分和设计要求,在微观结构分析掺铒光纤放大器的工作原理并讨论性能特性指标。其次,利用OptiSystem仿真软件进行实验,仿真信号源、泵浦源、掺铒光纤长度等结构因素对掺铒光纤放大器的影响,通过分析仿真结果确定最佳的结构参数。在前人的工作经验基础上提出了增益平坦思路,将传统单级放大光路升级为单泵浦双极放大光路,并基于薄膜滤波器进一步降低平坦度。最终将研究和设计得到的最佳结构参数和增益平坦优化思路融合为实际光路并进行测试,所得增益平坦度降为±dB32.0,证实本论文所设计的掺铒光纤放大器符合设计要求。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
光纤放大器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对密集波分复用光纤通信系统中拉曼光纤放大器增益及增益谱平坦问题,提出一种采用4个泵浦光的多泵浦方式在光子晶体光纤不同位置处注入两种不同波长泵浦光的组合方式来获得拉曼光纤放大器增益更大、增益谱更加平坦的方法。这种组合方式在拉曼光纤放大器中使得光信号实现了前段放大、后段补偿,从而在拉曼光纤放大器输出端获得高增益和较平坦增益谱。模拟的结果表明:平均增益可达:26.5 dB,增益平坦度为0.046 dB。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光纤放大器论文参考文献
[1].岳朝磊,孙建锋,刘磊,张晓曦,杨燕.掺铒光纤放大器作为光学预放的高灵敏度零差相干接收机[J].中国激光.2019
[2].巩稼民,毛俊杰,田宁,张玉蓉,何佳蔓.多泵浦增益平坦光子晶体拉曼光纤放大器[J].激光与红外.2019
[3].迟荣华,周燕萍,李立亚.多芯光纤放大器研究现状及发展分析[J].激光与光电子学进展.2019
[4].张振振,郭骋,张一弛,杜城,崔亮.增益均衡的远程遥泵少模光纤放大器[J].光学学报.2019
[5].郭瑾颐,徐润亲,范路遥,许昌兴,田金荣.非线性掺镱光纤放大器产生宽光谱机理[J].中国激光.2019
[6].高凡.光传输系统中掺铒光纤放大器的研究与设计[D].广西师范大学.2019
[7].韩帝.基于环形光子晶体光纤的轨道角动量模式双环掺饵光纤放大器的研究[D].北京邮电大学.2019
[8].闫东钰,刘博文,宋寰宇,李源,储玉喜.高功率光纤飞秒激光放大器的研究现状与发展趋势[J].中国激光.2019
[9].王亚洲.基于2微米锁模光纤激光器及放大器的脉冲形态研究[D].电子科技大学.2019
[10].由旭家.增益平坦型掺铒光纤放大器的设计与实验研究[D].吉林大学.2019
论文知识图
![系统结构图[88]](/uploads/article/2020/01/06/4b0f2db90bf8c76a1de1b0e6.jpg)
