智能摻鉺光纖放大器的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、摻鉺光纖放大器（EDFA）作為光通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一，其性能的優(yōu)劣直接影響到網(wǎng)絡(luò)通信的容量和質(zhì)量。EDFA應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)中的不同位置，可起到線路放大、功率放大和前置放大的作用，相應(yīng)的位置對(duì)EDFA的性能有不同的要求。智能EDFA就是EDFA可以根據(jù)工作要求自動(dòng)對(duì)內(nèi)部參數(shù)做出調(diào)整，從而適用于各種應(yīng)用場(chǎng)合，并具有良好的性能。EDFA智能化是放大器技術(shù)領(lǐng)域極具應(yīng)用前景的發(fā)展方向，本文分析了智能EDFA的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，提出了一種新的智能EDFA

2、結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了詳細(xì)的仿真設(shè)計(jì)和性能研究。 本文的第一章對(duì)EDFA的發(fā)展背景作了概述。列舉了與其類(lèi)似的光纖放大器的特點(diǎn)；重點(diǎn)闡述了EDFA的發(fā)展過(guò)程以及使EDFA獲得廣泛應(yīng)用的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)；分析了EDFA當(dāng)前的發(fā)展方向，并簡(jiǎn)要敘述了本文的研究?jī)?nèi)容。 本文的第二章介紹了智能摻鉺光纖放大器的理論基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對(duì)EDFA提出了各種不同的特性要求；為了更好的在設(shè)計(jì)中控制這些指標(biāo)，選擇符合實(shí)際應(yīng)用的理論模型是很關(guān)鍵的，其中以Gile’s模

3、型最為完善。通過(guò)數(shù)值求解，使用該模型可以得出不同結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)參數(shù)下的EDFA工作性能。這些結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能指標(biāo)的關(guān)系是本文所提的改進(jìn)型智能EDFA的研究基礎(chǔ)。 本文的第三章提出和研究了一種改進(jìn)的智能EDFA。在智能EDFA光模塊設(shè)計(jì)的過(guò)程中，EDFA的增益、噪聲指數(shù)以及增益譜形是優(yōu)化時(shí)的主要控制指標(biāo)。仿真表明，對(duì)給定的輸入，摻鉺光纖存在一個(gè)最佳長(zhǎng)度范圍，輸入不同長(zhǎng)度則不同；對(duì)泵浦功率的仿真也有類(lèi)似的結(jié)論。以此為依據(jù)，提出了一種新的

4、智能EDFA結(jié)構(gòu)，在判斷好輸入信號(hào)的類(lèi)型后，通過(guò)可調(diào)光衰減器（VOA）控制進(jìn)入放大器的輸入信號(hào)功率，同時(shí)通過(guò)調(diào)整一、二級(jí)泵浦比例和用光開(kāi)關(guān)選擇不同長(zhǎng)度的二級(jí)摻鉺光纖，使EDFA始終擁有最優(yōu)的性能和具有智能化的特點(diǎn)。使用該結(jié)構(gòu)的EDFA具有很大的輸入動(dòng)態(tài)范圍和穩(wěn)定、平坦的輸出特性，既可用于光前置放大，又可用于光功率放大和光線路放大。 本文的第四章研究了智能EDFA的電路硬件以及軟件控制技術(shù)。作為智能EDFA的另一類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)，控制軟