增益可控小型化摻鉺光釬放大器.pdf

1、本文介紹一種增益可控的小型化EDFA，它采用兩段光路的設(shè)計(jì)優(yōu)化了增益和噪聲。本文的工作主要分為兩個(gè)部分。　　在理論部分，首先提出了基于經(jīng)典量子理論推導(dǎo)出的簡化的量能級系統(tǒng)模型，基于這個(gè)模型給出了傳輸方程和速率方程。以此為基礎(chǔ)，在不同的初始化條件下，計(jì)算了同向泵浦式EDFA的增益噪聲性能，并給出了它們和泵浦功率、信號波長、功率光纖長度的關(guān)系。詳細(xì)的EDFA各項(xiàng)性能的計(jì)算結(jié)果將在第二章中給出。根據(jù)這些分析，提出了EDFA性能的限制因素，并

2、優(yōu)化了光路。優(yōu)化的光路為兩段光路結(jié)構(gòu)，主要是為了隔離反向傳播的ASE(放大的自發(fā)輻射)噪聲，從而優(yōu)化了增益和噪聲性能?！　榱耸笶DFA模塊的增益鉗制在一個(gè)恒定值，需要對EDFA進(jìn)行監(jiān)測和控制，用集成數(shù)?；旌掀骷O(jiān)控泵浦的工作狀態(tài)，用PIN管監(jiān)測信號的輸入和輸出，從而控制泵浦的大小來鉗制增益。以此同時(shí)，我們使用模擬PID算法構(gòu)成回路監(jiān)控泵浦激光器的制冷電流恒定激光器的溫度。通過對所用集成電路的介紹，解釋了電路工作原理。并且給出了兩段光

3、路的設(shè)計(jì)思想和光路結(jié)構(gòu)。將光路和電路設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)際制作了增益可控的小型化EDFA模塊，該模塊的實(shí)物圖在第四章中給出。　　在完成了EDFA的樣機(jī)制作以后，本文利用光譜儀，可調(diào)諧激光器對所制作的EDFA模塊進(jìn)行了實(shí)際測量，包括了增益譜、功率譜、噪聲系數(shù)、增益鎖定特性和控制電壓曲線。給出了實(shí)測數(shù)據(jù)，同時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，證實(shí)了該設(shè)計(jì)滿足項(xiàng)目指標(biāo)。實(shí)際制作的EDFA恒定增益約為17dB，增益抖動(dòng)為0.5dB，泵浦溫度控制在25±0.05℃上