摻Er光纖的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著稀土摻雜光纖和密集波分復(fù)用(DWDM)光纖通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，研究各種結(jié)構(gòu)新穎和S波段的摻鉺光纖放大器(EDFA)技術(shù)成為當(dāng)前光纖與光電子技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)非常重要的方向。EDFA具有噪聲低、增益高、帶寬大、泵浦效率高和穩(wěn)定的工作性能等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于各種光通信系統(tǒng)中特別是波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)中。但是隨著WDM系統(tǒng)以及DWDM系統(tǒng)傳輸信道的不斷增加和傳輸碼速的不斷提高，如何利用現(xiàn)有的光纖帶寬，進(jìn)一步提高通信容量。滿足這種日益膨

2、脹的要求，已經(jīng)成為光纖通信研究追逐的目標(biāo)。石英光纖的低損耗窗口是1450～1650nm，但是C波段的EDFA和L波段的EDFA只覆蓋了1530～1610nm的范圍。開發(fā)并使用S波段的光放大器是充分利用光纖的帶寬和提高系統(tǒng)容量的有效途徑之一。 本文首先對摻鉺光纖放大器的發(fā)展史和國內(nèi)外的研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹，分析了已有的幾種主要光放大器的結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上對基于Giles模型和S波段的摻鉺光纖放大器和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了較為深入和詳細(xì)

3、的研究，主要工作包括： 1、詳細(xì)的介紹了摻鉺光纖放大器的發(fā)展歷史以及在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用，總結(jié)了其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 2、全面的分析了摻鉺光纖放大器的工作原理和結(jié)構(gòu)特征，對比和分析了摻鉺光纖的不同制作方法和優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)對摻鉺光纖在不同泵浦波長情況下的能級躍遷過程進(jìn)行了比較。 3、對EDFA的能級模型進(jìn)行了詳細(xì)的剖析，對其模型的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)和分析，在此基礎(chǔ)上引用Giles模型，并應(yīng)用該模型對EDFA的ASE特