多泵浦寬帶光纖Raman放大器的分析與設計.pdf

1、光纖拉曼放大器因為可實現(xiàn)全波段放大、噪聲低、成本低、采用多泵浦方式可實現(xiàn)超寬帶增益譜等特點，更加符合波分復用系統(tǒng)的要求，未來將有可能取代傳統(tǒng)的摻鉺光纖放大器，成為光纖通信系統(tǒng)中的關鍵器件。本文主要研究后向多泵浦拉曼放大器增益平坦的優(yōu)化算法，提出了利用組合遺傳算法對各個泵浦的功率、波長進行優(yōu)化，從而獲得平坦的寬帶拉曼增益。具體內(nèi)容有：
　　1、在綜合考慮光纖損耗、瑞利散射、ASE噪聲、泵浦光-泵浦光、信號光-信號光、泵浦光-信號光間

2、復雜的受激拉曼散射等的情況下，分析了多泵浦拉曼放大器的功率耦合方程，并介紹比較了龍格-庫塔法和平均功率法兩種數(shù)值求解的算法。針對后向多泵浦拉曼放大器中特有的兩點邊值問題，提出利用平均功率法+打靶法的思想，求解后向多泵浦拉曼放大器的功率耦合方程。MATLAB仿真證明，該算法的收斂速度很快，通常迭代四、五次即可收斂，并且可以達到很高的精度。并通過與其他文獻結(jié)果相比較的方式證明了這種求解方法的有效性。
　　2、在介紹了已有的模擬退火法、

3、線性時不變法(LTI)、遺傳算法三種優(yōu)化算法的基礎上，提出一種新的優(yōu)化設計方法一組合遺傳算法，并用此算法對后向多泵浦FRA的泵浦波長、功率同時進行優(yōu)化。通過MATLAB編程仿真，分別對3波長、5波長后向泵浦的拉曼放大器進行優(yōu)化，最終分別得到了80nm寬、增益起伏小于1dB和100nm寬、增益起伏小于0.5dB的增益譜。從而說明該算法可對具有任意個數(shù)泵浦的拉曼放大器進行優(yōu)化，且可以獲得較為平坦的增益譜，運行效率很高，整個過程僅需幾分鐘。<