光纤拉曼放大器

摘要： 拉曼光纤放大器是密集波分复用(DWDM)通信系统的重要组成部分,因此研究如何提升FRA的各项性能成为DWDM通信系统中的一项重要内容.综述了拉曼光纤放大器国内外的研究和发展现状,介绍了国内外多款光纤拉曼放大器的产品性能特点.最后,展望了光纤拉曼放大器的发展趋势.

摘要： 基于光纤拉曼放大器(FRA)的非线性耦合方程,采用数值计算的方法首次系统分析了双向多泵浦FRA系统中的偏振相关增益(PDG)特性.根据4个泵浦光源配置的不同,FRA有14种结构.首先整体分析了这14种不同FRA结构中PDG的特点;然后对其中一种结构FRA系统中PDG的特性进行了更具体的分析,包括泵浦-信号、泵浦-泵浦以及信号-信号拉曼相互作用所产生的PDG.研究结果表明,当泵浦总数目一定时,反向泵浦数目越多,其PDG均值越小;当泵浦总数目和反向泵浦数目都一定时,PDG的大小与反向泵浦光波长关系不大;双向多泵浦FRA系统中的PDG主要由泵浦-信号拉曼相互作用所产生的PDG决定.以上结果对有效降低双向多泵浦FRA系统中的PDG有重要的参考价值.

摘要： 为了分析同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器的最大拉曼增益,基于耦合微分方程,采用理论推导的方法,根据不同抽运结构下信号光放大的不同实际情况定义并推导出同向抽运光纤拉曼放大器和反向抽运光纤拉曼放大器的最大拉曼增益公式.然后,详细分析了各个参数对两种抽运方式下光纤拉曼放大器的最大拉曼增益的影响.对两种抽运方式下相同参数引起的最大拉曼增益进行了比较.结果表明,同样的参数对同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器最大拉曼增益的影响有相同的地方,也有不同的地方.最后,将最大拉曼增益和常用的开关增益进行了比较.对光纤拉曼放大器的实验、成本估计和器件效率等研究有重要参考意义.

摘要： 为了对反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格库塔算法和打靶法相结合的数值模拟方法,详细分析所有物理因素对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响.结果表明:功率转换效率先随着光纤长度增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;功率转换效率随着初始信号光功率、光纤拉曼增益系数、信号光损耗系数增加而增加,随着光纤有效面积、抽运光损耗系数、抽运光与信号光的频率比增加而减小;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系.所得结论对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究以及光纤拉曼放大器的其他相关研究有重要参考意义.

摘要： FRA(光纤拉曼放大器)增益的峰值位置由泵浦波长决定，不同波长的泵浦光在不同的信号波长处产生最大增益。为获得最佳的 FRA 增益特性，采用多波长泵浦 FRA 理论模型，利用 Optisystem 软件建立了多泵浦 FRA 系统，通过系统仿真，研究了光纤通信系统中 FRA 的增益特性，分析了传输距离、纤芯有效面积、泵浦光功率和泵浦数量等因素对 FRA 增益的影响，确定了影响 FRA 增益的最佳参数，验证了 FRA 仿真系统的正确性和设计方案的可行性。%The position of Fiber Raman Amplifier (FRA)gain peak is determined by pump wavelength and pump lights with different wavelengths produce the maximum gain at different signal wavelengths.In order to obtain the optimum gain charac-teristic of FRA,this paper builds a multi-pumped FRA system on the basis of a theoretical model of multi-wavelength pumped FRA by using Optisystem software.Then,it studies by system simulation the gain characteristic of the FRA in the fiber-optic communication system,analyzes the effects of transmission range,effective fiber core area,wavelength interval of pump lights,pump light power,number of pumps and other factors on the FRA gain,determines the optimal parameters affecting the FRA gain,and verifies the correctness of the simulation system and the feasibility of the design scheme.

摘要： In order to obtain a broadband Hybrid Fiber Amplifier (HFA)with high-gain,low noise and good gain flatness,on the basis of a theoretical model of Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA)and optical Fiber Raman Amplifier (FRA)respec-tively,we design a EDFA+FRA HFA structure,build a HFA simulation system,optimize its performance parameters,study its gain,bandwidth,flatness and noise index.Through the complementation between EDFA and FRA gain slopes,the HFA acquires the advantages of both EDFA and FRA and compensates their respective deficiencies,which is significant to high-rate, large-capacity and wide-bandwidth long distance fiber-optic communications.%为了获得具有高增益、低噪声和增益平坦度良好等特性的宽带混合放大器,分别采用 EDFA (掺铒光纤放大器)与 FRA (光纤拉曼放大器)理论模型,设计了 EDFA+FRA HFA(混合放大器)的结构,搭建了 HFA 系统,优化了 HFA 性能参数,研究了 HFA 的增益、带宽、平坦度和噪声指数等重要性能。通过 FRA 增益斜率与 EDFA 增益斜率进行互补,HFA 的各项性能指标集中了 EDFA 和 FRA 的优点,弥补了各自的不足,这对高速率、大容量和宽带宽的长距离光纤通信具有重要意义。

摘要： 光纤放大器不但可对光信号进行直接放大，同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能，是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件。光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器（EDFA）、半导体光放大器（SOA）和光纤拉曼放大器（FRA）等（图1）。光纤放大器在光纤通信系统中十分关键，但是也容易出现故障，下面简单介绍光纤放大器的故障及处理方法。

摘要： 为了对同向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,理论推导出功率转换效率的解析解,采用数值计算的方法详细分析不同物理因素对功率转换效率的影响。结果表明:功率转换效率先随着光纤长度和单位面积的拉曼增益系数增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;小信号时,初始信号光功率对功率转换效率的影响较小;大信号时,功率转换效率随着初始信号光功率增加而快速增加;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系;抽运光与信号光的频率比增加时,功率转换效率减小。

摘要： 为了对分布式双向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,在不同的抽运功率配置条件下,采用打靶法和龙格库塔法相结合的数值算法,由耦合方程出发,详细分析不同物理因素对双向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响,包括增益、增益饱和、初始信号光功率以及总的抽运功率。结果表明:信号较小、总的抽运功率较小时,抽运功率配置对双向抽运光纤拉曼放大器效率的影响较小。信号较大、总的抽运功率较大时,抽运功率配置对双向抽运光纤拉曼放大器效率的影响显著;双向抽运FRA的功率转换效率随着同向抽运功率占抽运总功率百分比的增加而增加。所得结论有新的进展,对双向抽运光纤拉曼放大器和光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究有重要参考意义。

摘要： 本文利用Optiamplifier光放大器设计软件对拉曼放大器的泵浦光源种类、泵浦光源波长、泵源数目及功率的大小，及采用何种光纤等方面进行了仿真实验，最后从成本、实用角度出发采用三泵源实现了1530～1600nm放大带宽、平坦增益等性能指标。%In this paper,by using Optiamplifier optical amplifier design software pumping light source, the Raman amplifier pump wavelength, pump power source number and size,and the optical fiber was used to simulate the experiment,finally from the practical point of view,the cost of three pump source to achieve 1530 ~ 1600nm amplification bandwidth, flat gain and other performance indicators.

摘要： 为了对分布式宽带光纤拉曼放大器的特性进行实验研究，采用后向泵浦方式，利用多个波长为1426nm、1440nm、1460nm、1475nm争1495nm的半导体激光器作为泵浦源，实现了C+L波段近80nm带宽的信号光放大，获得了比较好的平坦增益、偏振相关增益，平均开关增益为10.7dB，增益平坦度为1.5dB，最大噪声指数为-1.96dB，偏振相关增益小于0.4dB．实验结果表明，光纤拉曼放大器的泵浦源波长、功率选择比较合理，系统所有技术指标均满足光纤通信使用要求。

摘要： 本文简化多波长宽带光纤拉曼放大器功率耦合方程, 分两步来确定各泵浦波的频率及输入功率的大小。首先通过模拟煺火算法迭代出满足条件的泵浦波频率, 而后利用平均功率分析方法, 采用四阶阿当迭代方法计算出各泵浦波输入功率的大小, 从而设计出具有较宽平坦增益带宽的光纤拉曼放大器。分别对光子晶体光纤和色散位移光纤进行了模拟计算，仿真结果表明光子晶体光纤可以用来设计成为短长度、高效的光纤拉曼放大器。

摘要： 提出了光纤拉曼放大器中的后向自发拉曼散射噪声的数学描述及其机理,并从实验上得到了后向自发拉曼散射噪声的光谱,后向拉曼散射光在泵浦的入射处有最大的光强,而在信号光出射处光强很小,这对光纤传输信号是有利的.在信号的输出端,自发拉曼散射的光强只与泵浦强度有关,而与增益光纤长度无关.

摘要： 本文在优化设计拉曼放大器的基础上,将自行设计的拉曼放大器应用于中国教育科研网的通信网络中,并测试了系统的各项性能,包括光缆的实际衰减、发送端和接收端各点的光功率,拉曼放大器的实际增益,系统极限接受灵敏度、短期和长期误码率、应用前后线路的稳定性,以及不同拉曼放大器泵浦功率下可达到的无中继传输距离.在使系统具有高的稳定性前提下,最大无中继传输距离可达到209km,并由此得出光纤拉曼放大器在超长跨距的光纤传输系统中有宽阔的应用前景.

摘要： 本文将主要介绍光纤拉曼放大器在RoF系统当中的应用实验研究,通过实验发现,利用光纤拉曼放大器能够对已经调制上无线通信射频信号的光纤通信链路的光信号进行有效地放大,可以在确保基站和直放站正常通信的情况下使光信号的无中继传输距离增加,其最大增加光纤通信链路长度可达105千米(1550nm波段),这对于增加远程基站和直放站之间的通信距离将会有很大的好处.

摘要： 本文对分布式光纤拉曼放大器研究的历史,基本原理,优化设计,现状和进展进行了讨论.对S波段的色散补偿型分布式光纤拉曼放大器进行了研究,采用光纤拉曼激光器作为抽运源,在前向抽运和后向抽运条件下,对5kmDCF-50kmG652光纤色散补偿型分布式光纤拉曼放大器增益光谱和噪声谱进行了研究.设计和制作了光纤光栅的增益平坦滤波器,研制成功S波段,C波段和C+L波段分布式色散补偿,增益平坦的光纤拉曼放大器,增益带宽为50nm,增益值为10-15dB,增益平坦度±0.6dB,噪声因子小于0dB,并给出国内外光纤拉曼放大器技术性能的比较.FRA-1型分布式光纤拉曼放大器在校园网进行了应用试验,取得了较好的试验效果。

摘要： 本文详细分析了拉曼放大技术的原理、拉曼放大器的各种技术性能指标.第一次分析和指出了拉曼放大器在1550 CATV传输网络中应用的优缺点和设计要点,并成功地应用于大理白族自治州全州联网应用中,也是国内一个系统中应用拉曼放大器最多的系统.

摘要： 本文详细分析了拉曼放大技术的原理、拉曼放大器的各种技术性能指标.第一次分析和指出了拉曼放大器在1550 CATV传输网络中应用的优缺点和设计要点,并成功地应用于大理白族自治州全州联网应用中,也是国内一个系统中应用拉曼放大器最多的系统.

摘要： 本文详细分析了拉曼放大技术的原理、拉曼放大器的各种技术性能指标.第一次分析和指出了拉曼放大器在1550 CATV传输网络中应用的优缺点和设计要点,并成功地应用于大理白族自治州全州联网应用中,也是国内一个系统中应用拉曼放大器最多的系统.

摘要： 本文详细分析了拉曼放大技术的原理、拉曼放大器的各种技术性能指标.第一次分析和指出了拉曼放大器在1550 CATV传输网络中应用的优缺点和设计要点,并成功地应用于大理白族自治州全州联网应用中,也是国内一个系统中应用拉曼放大器最多的系统.

摘要： 本发明提供一种拉曼光纤放大器自动增益控制方法，方案为：提取带内或者带外的放大自发辐射ASE功率，调整泵浦激光器的功率，使得拉曼光纤放大器RFA的输出功率与RFA产生的ASE功率趋向于满足公式(3)；PaseT＝10*log(KG*10(Pout/10)+CG) (3)；PaseT、Pout分别为RFA产生的ASE功率理论值及拉曼输出功率，单位dBm；G为拉曼增益，单位dB；KG、CG分别为该增益下的斜率、截距值。本方法适用范围宽，既可用于输入光功率变化较小的拉曼放大器增益控制，也可应用于输入光功率变化范围很大的拉曼放大器增益控制。

摘要： 本发明公开一种与一拉曼光纤放大器和一半导体光放大器耦合的混合光放大器，包括：一激光二极管，用于产生并发射用于拉曼光放大的激光；一波分多路复用器，用于通过入射信号光，将激光二极管发射的激光以与入射信号光相反的方向射出；和一增益箝位半导体光放大器，用于放大波分多路复用器发出的光信号。

摘要： 本发明公开一种与一拉曼光纤放大器和一半导体光放大器耦合的混合光放大器，包括：一激光二极管，用于产生并发射用于拉曼光放大的激光；一波分多路复用器，用于通过入射信号光，将激光二极管发射的激光以与入射信号光相反的方向射出；和一增益箝位半导体光放大器，用于放大波分多路复用器发出的光信号。

摘要： 本发明公开了基于远泵放大器和拉曼放大器的分布式光纤声波传感系统，所述光纤声波传感系统包括：振动探测单元，提供信号光；第一激光源，提供第一泵浦光；第一传感光纤，所述第一传感光纤的首端接收所述第一泵浦光与信号光的合束光；远泵放大器模块，所述远泵放大器模块与所述第一传感光纤的尾端连接，所述远泵放大器包括用来放大输入中所述信号光的掺铒光纤；第二传感光纤，所述第二传感光纤的首端接收所述远泵放大器模块的输出。本发明有效地增大系统的传感距离。

摘要： 一种拉曼放大用光源，用于对在光传输光纤中传输的信号光进行拉曼放大，其具备：输出非相干光的多个非相干光源；输出具有对所述非相干光进行拉曼放大的波长的二阶激励光的多个激励光源；与所述多个非相干光源以及所述多个激励光源进行连接，通过所述二阶激励光对所述非相干光进行拉曼放大并输出的拉曼放大用光纤；与所述光传输光纤连接，被输入通过所述拉曼放大用光纤进行拉曼放大后的非相干放大光，并将所述非相干放大光设为具有对所述信号光进行拉曼放大的波长的一阶激励光而输出到所述光传输光纤的输出部。

摘要： 本发明提供一种拉曼光纤放大器自动增益控制方法，方案为：提取带内或者带外的放大自发辐射ASE功率，调整泵浦激光器的功率，使得拉曼光纤放大器RFA的输出功率与RFA产生的ASE功率趋向于满足公式(3)；PaseT＝10*log(KG*10(Pout/10)+CG) (3)；PaseT、Pout分别为RFA产生的ASE功率理论值及拉曼输出功率，单位dBm；G为拉曼增益，单位dB；KG、CG分别为该增益下的斜率、截距值。本方法适用范围宽，既可用于输入光功率变化较小的拉曼放大器增益控制，也可应用于输入光功率变化范围很大的拉曼放大器增益控制。

摘要： 本发明公开一种与一拉曼光纤放大器和一半导体光放大器耦合的混合光放大器，包括：一激光二极管，用于产生并发射用于拉曼光放大的激光；一波分多路复用器，用于通过入射信号光，将激光二极管发射的激光以与入射信号光相反的方向射出；和一增益箝位半导体光放大器，用于放大波分多路复用器发出的光信号。

摘要： 本发明公开一种与一拉曼光纤放大器和一半导体光放大器耦合的混合光放大器，包括：一激光二极管，用于产生并发射用于拉曼光放大的激光；一波分多路复用器，用于通过入射信号光，将激光二极管发射的激光以与入射信号光相反的方向射出；和一增益箝位半导体光放大器，用于放大波分多路复用器发出的光信号。

摘要： 本发明公开了基于远泵放大器和拉曼放大器的分布式光纤声波传感系统，所述光纤声波传感系统包括：振动探测单元，提供信号光；第一激光源，提供第一泵浦光；第一传感光纤，所述第一传感光纤的首端接收所述第一泵浦光与信号光的合束光；远泵放大器模块，所述远泵放大器模块与所述第一传感光纤的尾端连接，所述远泵放大器包括用来放大输入中所述信号光的掺铒光纤；第二传感光纤，所述第二传感光纤的首端接收所述远泵放大器模块的输出。本发明有效地增大系统的传感距离。

摘要： 一种放大器系统包括：分布拉曼光纤放大器和含有色散补偿光纤的分立拉曼光纤放大器。分立拉曼光纤放大器有效地连接到分布拉曼光纤放大器并且放大接收到的来自分布拉曼光纤放大器的信号。在一个实施例中，至少一个泵源信号源与到分布的和分立的拉曼光纤放大器相耦合。在该实施例中，分布拉曼光纤放大器和分立拉曼光纤放大器共享由共享泵源所提供的光泵取功率。