光纖拉曼放大器優(yōu)化算法與軟件設(shè)計.pdf

1、隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的飛速發(fā)展，長距離光纖傳輸系統(tǒng)對通信容量的需求日益膨脹。密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)和光放大器的產(chǎn)生是光纖通信領(lǐng)域的兩大里程碑。系統(tǒng)傳輸能力的進(jìn)一步提升需要提高 C＋L波段的利用效率或是利用摻鉺光纖放大器（EDFA）工作窗口以外的波段。光纖拉曼放大器（Fiber Raman Amplifier,簡稱FRA）是一種利用受激拉曼散射（SRS）效應(yīng)，以傳輸光纖作為增益介質(zhì)的全光放大器，可以滿足以上要求。
　　

2、FRA利用高強度的泵浦光與信號光在光纖中的非線性相互作用實現(xiàn)信號光的直接放大，但由于光纖的拉曼增益系數(shù)譜很不平坦，所以單個泵浦光源對不同波長信號光的增益就存在很大的差別，因此，必須對泵浦光的波長和功率進(jìn)行優(yōu)化，使信號光得到均勻放大。
　　主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下：
　?。?）在廣泛查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對目前各種光放大器作綜合比較，重點介紹光纖拉曼放大器的特點、應(yīng)用和發(fā)展，以及國內(nèi)外的研究動態(tài)，提出了本課題研究的現(xiàn)實意義

3、。
　?。?）闡述拉曼散射的基本理論以及受激拉曼散射在拉曼放大中的作用原理，介紹光纖拉曼放大器基本原理和工作特性，包括增益特性、噪聲特性、偏振相關(guān)性和溫度穩(wěn)定性等。
　?。?）闡述光纖拉曼放大器完整的數(shù)學(xué)模型，在此模型基礎(chǔ)上用改進(jìn)遺傳算法和打靶法對泵浦光源的波長和功率進(jìn)行優(yōu)化，并對C+L波段約100nm的信號光進(jìn)行放大仿真。結(jié)果表明，選擇合適數(shù)目和功率大小的泵浦光源，信號光增益波動小于1dB，說明該算法能夠應(yīng)用于拉曼光纖放大