导读:本文包含了喇曼光纤放大器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤喇曼放大器,时分复用,半导体激光器,驱动电路
喇曼光纤放大器论文文献综述
程前[1]（2019）在《TDM抽运光纤喇曼放大器电路设计及实验研究》一文中研究指出随着现代通信技术的不断发展,光纤通信系统对信道容量的要求也越来越高。光放大器作为光纤通信的重要组成一直是人们研究的重点。光纤喇曼放大器(FRA)因为其具有宽带宽、噪声低、可实现分布式放大等一系列优势成为现代光纤通信中关键技术,在密集波分复用光通讯系统中得到广泛应用。但是光纤喇曼放大器也存在自身的缺点:例如因为对不同波长的光增益不同造成的增益不平坦,导致误码率升高。目前主要使用空间波分复用的方式,但这种方法会因为不同波长的波在光纤内相互干扰,发生非线性效应造成信噪比变低。针对这一问题,本文提出将时分复用运用到FRA中,使在一个时间点只有一种波长的光波,避免了多抽运光之间相互作用产生四波混频等非线性效应。设计了TDM抽运FRA,并设计出结构图,针对各部分功能进行介绍。然后针对TDM抽运FRA中电路部分——半导体激光器驱动系统进行设计与实验。首先设计出半导体激光器驱动电路,通过Multisim软件进行仿真,其中包括延时缓冲电路,实现了500ms的延时,有效防止了开关闭合时产生的电流浪涌可能对激光器造成的损害;设计出限流保护电路,利用继电器实现对激光器的过流保护,对现有设计进行了革新,增加了电压跟随器使保护电路更加稳定;针对激光器的电源驱动,设计了恒流源,实现对激光器进行稳定供电。采用专用基准电压芯片REF02设计基准电压源,实现5V输出,基于专用温度控制芯片MAX1978,设计出LD温控电路。基于仿真结果,搭建电路进行实验测试,恒流源实现了0.24%的高稳定度输出;基准电压源稳定度也达到0.2%;对保护电路进行多次试验,成功实现了对激光器的过流保护;对温度控制系统进行测试,成功实现了温度控制;为TDM抽运FRA下一步工作做好准备。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-08）
肖鸣杰[2]（2018）在《TDM抽运光纤喇曼放大器增益平坦及色散研究》一文中研究指出现代社会由于信息的迅猛发展,传统的光纤通信系统使用掺铒光纤放大器(EDFA)进行信号放大受到非线性效应、增益波长范围固定、增益带宽不平坦、光浪涌等问题的制约。光纤喇曼放大器(FRA)由于超宽带光纤放大、传输光纤本身就是增益介质、噪声指数低、可实现分布式放大等一系列优点而成为目前解决以上问题的方案。然而,光纤喇曼放大器也有增益不平坦及色散等问题,需要对光纤喇曼放大器做进一步优化处理,解决好增益平坦以及色散问题。解决光纤喇曼放大器增益平坦化问题通常采用空间波分复用法,就是用不同波长的抽运源同时抽运。然而采用此方法会使抽运光之间产生相互作用,引起非线性效应和四波混频效应(FWM)。本文采用时分复用(TDM)抽运光纤喇曼放大器的方式,可以有效避免抽运源之间的相互作用而产生的非线性效应,而且采用后向抽运信号光的方式,以避免采用前向抽运信号光时产生较大的非线性效应以及放大的自发辐射(ASE)。本文以电磁波理论为基础,根据麦克斯韦方程组以及光纤受激喇曼散射原理进行光纤喇曼放大器的理论模型推导,建立了光纤喇曼放大器的开关增益的表达式,研究了TDM抽运脉冲占空比组合对光纤喇曼放大器的作用。通过数值仿真发现,TDM抽运光纤喇曼放大器增益平坦随抽运光占空比组合的不同产生变化。最后选取最优的抽运光占空比组合,实现了时分复用抽运光纤拉曼放大器增益的平坦化,获得了较好的信号增益输出,并发现随着时分复用周期的不同,光纤增益平坦也会产生影响。为了研究TDM抽运光纤喇曼放大器的色散行为,本文通过选取合适光脉冲研究了不同数量抽运源以及群速度色散(GVD)对TDM抽运光纤喇曼放大器的信号光的影响,通过选取合适的抽运源波长及数量,可以获得较好的输出脉冲。当传输距离较短(光纤色散累积较小)时,色散作用可以忽略,但是当传输距离较长时,选取合适的GVD色散参量光纤可以获得更优的输出脉冲。并进一步分析了TDM抽运光纤喇曼放大器的四阶色散补偿。结果表明选用合适的初始啁啾参量可以延长光脉冲的传输距离,增加系统的稳定性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-13）
张明明[3]（2017）在《TDM抽运光纤喇曼放大器的色散研究》一文中研究指出随着光纤通信技术的迅速发展,大容量、长距离、超高速通信系统成为限制其发展的重要瓶颈。信号在光纤的传输过程中,受到光纤损耗、色散以及各种非线性效应的影响。光纤损耗造成的码间形变与串扰可以通过喇曼放大器(FRA)放大补偿,因此,色散引起的码间串扰与展宽成为限制光纤通信的主要因素。抽运光在时间上分时出现,多波长时分复用(TDM)抽运方案可以避免抽运光之间相互作用、非线性效应以及四波混频效应等。因为前向抽运时信号光放大容易发生非线性效应并受自发辐射噪声(ASE)等影响,而采用反向抽运时,抽运光对信号光的波动有平均效应,因此,我们采用后向抽运这一抽运方式。本文是对多波长时分复用(TDM)反向抽运情况下的FRA中的色散行为进行仿真。本文从喇曼放大器的非线性偏微分耦合方程组出发,将反向泵浦对信号光的影响转化为一个随距离变化的增益函数来描述,从而简化模型。在多波长TDM反向抽运时,通过分析信号光沿光纤上的功率分布,并利用Matlab仿真光纤的色散系数、抽运光的占空比、抽运光的数量变化对喇曼放大器的色散影响。并进一步分析了叁阶色散情况下,叁阶色散系数的符号、大小、信号光的脉宽变化及TDM多波长泵浦源组合对输出信号光的影响。结论表明:泵浦光的占空比、数量变化及多波长抽运源组合对喇曼放大器的色散影响不大。二阶色散以对称展宽为主,叁阶色散主要表现为非对称畸变。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-06-08）
李琴[4]（2016）在《TDM抽运光纤喇曼放大器增益平坦的研究》一文中研究指出光纤喇曼放大器(FRA)因为具有响应快、饱和输出功率大、可分布式放大等优点,在高速密集波分复用(DWDM)光纤通信中起着关键性作用,也吸引了人们的目光,其中的一个研究热点就是实现多路信号光的同时均衡放大——增益平坦问题。解决信号增益平坦的一个方法就是空间波分复用(WDM)法,即多个不同波长的抽运源同时抽运,这种方法容易引起非线性效应导致系统性能劣化。为了解决WDM抽运法容易引起非线性效应导致FRA系统性能劣化问题,结合FRA实现信号光放大的原理,以及影响FRA增益的因素,本文提出了结合波分复用(WDM)和时分复用(TDM)抽运FRA的增益平坦方法,即选择多波长抽运源进行时分复用,避免了抽运源之间相互作用产生四波混频等非线性效应;而且采用反向抽运方式,这是由于反向抽运造成的FRA的噪声比正向抽运时的小,信号光在光纤传输时的非线性效应小;然后根据受激喇曼散射原理建立了光纤喇曼放大器的开关增益与光纤特性的关系表达式;最后模拟仿真了多波长抽运源功率组合和脉冲占空比组合时分复用时的FRA行为。通过数值模拟发现,信号增益平坦随多波长抽运源功率组合和脉冲占空比组合的不同一定规律地起伏变化。选用最优抽运功率组合时,可以获得较好的增益平坦和增益输出;选用最优脉冲占空比组合时,依然可以得到较好的增益平坦和增益输出;而当两者同时选择最优时,发现增益升高的同时,增益起伏略有升高。分析结果发现,系统中产生的噪声以及抽运频率都会对增益平坦有影响。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-06-14）
王丹燕[5]（2015）在《光纤喇曼放大器偏振相关增益研究》一文中研究指出基于受激喇曼散射(Stimulated Raman Scattering,简称SRS)效应的光纤喇曼放大器(Fiber Raman Amplifier,简称FRA)由于具有响应时间快、饱和输出功率大、易于耦合、低噪声以及大带宽等优点,成为光纤通信系统中非常重要的器件之一,而且近年来光纤制造技术的进展以及高功率半导体激光器等泵浦光源的出现都给FRA的迅速发展创造了有利条件和广阔空间。然而,由于受到外界压力、温度等的影响,传输光纤表现出了残余不对称性,使得光波偏振态发生随机变化,从而造成了增益的偏振相关性,即偏振相关增益(Polarization Dependent Gain,简称PDG)。由于PDG会降低波分复用光纤通信系统的传输性能,因此研究FRA系统中PDG的特性对如何提高光纤通信系统的传输性能提供重要的参考价值。本文工作主要包括以下几个方面： (1)总结了FRA系统中PDG的国内外研究现状及研究背景和研究意义；(2)介绍了FRA的理论基础、光纤中传输光的偏振态理论、FRA的结构类型以及FRA非线性耦合方程的数值模型,并详细推导了与FRA系统中PDG有关的偏振因子Keff;(3)采用求解初值问题的四阶龙格-库塔方法系统研究了前向单泵浦多信号FRA系统中PDG的特性及采用求解边值问题的打靶法研究了后向单泵浦多信号FRA系统中PDG的特性。研究结果表明：单泵浦多信号FRA系统中的PDG主要由泵浦-信号喇曼相互作用产生,并且光纤的PMD值对PDG的影响较明显；(4)采用数值计算的方法研究了多泵浦FRA系统中PDG的特性,研究内容包括：前向泵浦方式、后向泵浦方式以及双向泵浦方式FRA系统中分别由泵浦-信号、泵浦-泵浦、信号-信号以及所有光波之间喇曼相互作用所产生的PDG;采用数值计算的方法比较了叁种泵浦方式中泵浦功率、泵浦波长以及泵浦数目等对PDG的影响。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2015-04-01）
沈顺元[6]（2014）在《混合式喇曼/掺铒光纤放大器特性及应用进展》一文中研究指出介绍了光纤喇曼放大器的结构,分析了分布式喇曼放大器(DRA)的低噪声特性。对于Raman/EDFA(喇曼/掺铒光纤放大器)混合式光放大器的主要特性进行了深入讨论并介绍了它在波分复用光纤通信系统中的应用与进展。(本文来源于《江苏通信》期刊2014年06期）
王丹燕,姜海明,谢康[7]（2014）在《光纤喇曼放大器偏振相关增益研究进展》一文中研究指出光纤喇曼放大器(FRA)系统中的偏振相关增益(PDG)降低光纤通信系统的传输性能,因此研究FRA系统中PDG的特性和如何降低FRA系统中的PDG成为FRA系统应用中的一项重要内容。论述了FRA的基本原理,总结了有关PDG的理论研究和实验研究,详细分析了降低FRA中偏振相关增益的几种方法,对FRA偏振相关增益的进一步研究方向进行了展望。(本文来源于《光学技术》期刊2014年05期）
龙青云,吴庭万,胡素梅,张秋晶[8]（2014）在《同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值比较》一文中研究指出为分析同向抽运与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值特性,基于已有的耦合微分方程,采用龙格库塔算法和打靶算法,数值模拟同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程,在此基础上根据实际情况推导出同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值公式,这些公式比文献中的阈值公式更全面。然后,详细分析各个参数对同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器阈值特性的影响,并且对两种抽运方式的阈值进行比较,结果表明,各参量对同向和反向抽运FRA的阈值影响有相同的地方,也有不同的地方。相同参数时,反向抽运光纤喇曼放大器的阈值都大于同向抽运光纤喇曼放大器的值。结论对于光纤喇曼放大器的优化设计和实验有指导作用,为进一步的研究提供有益的参考。(本文来源于《激光杂志》期刊2014年04期）
巩稼民,左旭,袁心易,徐军华,方健[9]（2013）在《喇曼光纤放大器的增益谱平坦技术》一文中研究指出放大器的增益谱平坦性是波分复用系统设计中一项十分重要的参量.本文推导了N段光纤级联实现增益谱平坦的分析理论,得到每段光纤的有效作用距离和喇曼功率增益系数的约束条件.当喇曼增益谱拟合为线性时,简化了其实现增益谱平坦的条件,并给出了两段光纤级联信号光获得增益的最优值.以纯石英光纤和掺磷石英光纤级联的模型为例,利用Matlab进行了数值分析验证,结果表明:随着第一段光纤长度的增加,信号光获得的增益先增加再减小;当第一段光纤取7.15km时,信号光获得了5.78dB的平均最大增益和0.45dB的增益平坦度,并得到泵浦光功率与信号光增益呈正相关性.最后,以叁段不同材料光纤级联为例,利用Matlab进行了分析验证,信号光经过放大后获得了7.74dB的平均增益和0.57dB的增益平坦度,证明了理论分析的可行性.该方案为增益平坦化的喇曼光纤放大器设计提供了一种新的思路.(本文来源于《光子学报》期刊2013年12期）
龙青云,邓华秋[10]（2012）在《光纤喇曼放大器原理的数值模拟分析》一文中研究指出为分析光纤喇曼放大器的原理,基于已有的耦合微分方程,采用数值解法,对不同抽运光强下不同长度光纤所产生的受激喇曼散射现象进行数值模拟,并对模拟结果作了详尽分析。发现:发生受激喇曼散射现象时,抽运光强和光纤长度发生兑换;能量红移现象普遍存在,包括同阶Stokes光谱内部和不同阶的Stokes光谱之间。抽运光强越大,能量红移现象越明显。此结论比文献中的实验结果更全面,对相关实验有指导作用,为光纤喇曼放大器和光纤喇曼激光器等器件的原理理解和优化设计提供了有益的参考。(本文来源于《半导体光电》期刊2012年04期）
喇曼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：
现代社会由于信息的迅猛发展,传统的光纤通信系统使用掺铒光纤放大器(EDFA)进行信号放大受到非线性效应、增益波长范围固定、增益带宽不平坦、光浪涌等问题的制约。光纤喇曼放大器(FRA)由于超宽带光纤放大、传输光纤本身就是增益介质、噪声指数低、可实现分布式放大等一系列优点而成为目前解决以上问题的方案。然而,光纤喇曼放大器也有增益不平坦及色散等问题,需要对光纤喇曼放大器做进一步优化处理,解决好增益平坦以及色散问题。解决光纤喇曼放大器增益平坦化问题通常采用空间波分复用法,就是用不同波长的抽运源同时抽运。然而采用此方法会使抽运光之间产生相互作用,引起非线性效应和四波混频效应(FWM)。本文采用时分复用(TDM)抽运光纤喇曼放大器的方式,可以有效避免抽运源之间的相互作用而产生的非线性效应,而且采用后向抽运信号光的方式,以避免采用前向抽运信号光时产生较大的非线性效应以及放大的自发辐射(ASE)。本文以电磁波理论为基础,根据麦克斯韦方程组以及光纤受激喇曼散射原理进行光纤喇曼放大器的理论模型推导,建立了光纤喇曼放大器的开关增益的表达式,研究了TDM抽运脉冲占空比组合对光纤喇曼放大器的作用。通过数值仿真发现,TDM抽运光纤喇曼放大器增益平坦随抽运光占空比组合的不同产生变化。最后选取最优的抽运光占空比组合,实现了时分复用抽运光纤拉曼放大器增益的平坦化,获得了较好的信号增益输出,并发现随着时分复用周期的不同,光纤增益平坦也会产生影响。为了研究TDM抽运光纤喇曼放大器的色散行为,本文通过选取合适光脉冲研究了不同数量抽运源以及群速度色散(GVD)对TDM抽运光纤喇曼放大器的信号光的影响,通过选取合适的抽运源波长及数量,可以获得较好的输出脉冲。当传输距离较短(光纤色散累积较小)时,色散作用可以忽略,但是当传输距离较长时,选取合适的GVD色散参量光纤可以获得更优的输出脉冲。并进一步分析了TDM抽运光纤喇曼放大器的四阶色散补偿。结果表明选用合适的初始啁啾参量可以延长光脉冲的传输距离,增加系统的稳定性。
（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。
喇曼光纤放大器论文参考文献
[1].程前.TDM抽运光纤喇曼放大器电路设计及实验研究[D].华南理工大学.2019
[2].肖鸣杰.TDM抽运光纤喇曼放大器增益平坦及色散研究[D].华南理工大学.2018
[3].张明明.TDM抽运光纤喇曼放大器的色散研究[D].华南理工大学.2017
[4].李琴.TDM抽运光纤喇曼放大器增益平坦的研究[D].华南理工大学.2016
[5].王丹燕.光纤喇曼放大器偏振相关增益研究[D].合肥工业大学.2015
[6].沈顺元.混合式喇曼/掺铒光纤放大器特性及应用进展[J].江苏通信.2014
[7].王丹燕,姜海明,谢康.光纤喇曼放大器偏振相关增益研究进展[J].光学技术.2014
[8].龙青云,吴庭万,胡素梅,张秋晶.同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值比较[J].激光杂志.2014
[9].巩稼民,左旭,袁心易,徐军华,方健.喇曼光纤放大器的增益谱平坦技术[J].光子学报.2013
[10].龙青云,邓华秋.光纤喇曼放大器原理的数值模拟分析[J].半导体光电.2012