遠(yuǎn)程光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)中EDFA-FRA混合光放大技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，光纖水聽(tīng)器的研究逐漸朝著超遠(yuǎn)程、超大規(guī)模方向延展，其帶來(lái)的巨大光損耗逐漸成為制約遠(yuǎn)程大規(guī)模光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)發(fā)展的最主要因素，因此光放大技術(shù)成為了遠(yuǎn)程光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。目前廣泛使用的摻鉺光纖放大器（Erbium-doped fiber amplifier，EDFA）具有增益帶寬窄、噪聲系數(shù)高、僅可分立放大等缺點(diǎn)，而光纖拉曼放大器（Fiber Raman amplifier，F(xiàn)RA）的增益較小，二者均不能較好地滿(mǎn)足遠(yuǎn)程大

2、規(guī)模光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)的光放大需求。目前將兩者優(yōu)勢(shì)相結(jié)合的 EDFA/FRA混合光放大器已在高速光通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，本文主要針對(duì) EDFA/FRA混合光放大技術(shù)在遠(yuǎn)程光纖水聽(tīng)器中的應(yīng)用進(jìn)行研究。
　　本文基于拉曼功率耦合模型與EDFA的Giles模型建立了用于遠(yuǎn)程光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)的下行與上行混合光放大器的理論模型，對(duì)兩種放大器的增益與噪聲特性進(jìn)行了仿真分析并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究；由于增益的引入，混合光放大器中的 FRA相比無(wú)泵浦單模光纖

3、更容易發(fā)生受激布里淵散射（Stimulated Brillouin Scattering， SBS），本文理論研究了FRA中的SBS閾值特性，實(shí)驗(yàn)分析了SBS對(duì)FRA增益與噪聲特性的影響；相位調(diào)制是抑制 SBS的有效方法之一，本文深入分析了相位調(diào)制法抑制FRA中SBS的物理機(jī)理，實(shí)驗(yàn)研究了相位調(diào)制法用于提高前向泵浦FRA增益飽和功率及其用于抑制前向泵浦FRA中的SBS、降低系統(tǒng)相位噪聲。除了SBS，其他噪聲源也會(huì)影響混合光放大器的性能，

4、實(shí)驗(yàn)研究了其對(duì)系統(tǒng)相位噪聲的影響，并進(jìn)行了有效抑制。
　　本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及研究成果如下：
　?。?）提出相位調(diào)制法提高前向泵浦FRA的增益飽和功率的理論模型，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該理論模型的正確性，由該模型得出在調(diào)制系數(shù)為0~3.189，調(diào)制頻率為0~100MHz的實(shí)驗(yàn)條件下可將前向泵浦FRA增益飽和功率提高6.45dB，為前向泵浦FRA在光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)下行光放大器中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；
　　（2）提出將前向泵浦FRA應(yīng)用于光纖水