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光纤拉曼放大器的性能优化理论与设计方法研究

光纤拉曼放大器(FRA)具有几乎无限的增益带宽,较小的非线性失真,低噪声,高饱和输出功率和结构简单等优点,是超长距离、超大容量密集波分复用光纤通信系统的关键器件。本文围绕FRA的增益特性、噪声特性、功率转换效率、偏振依赖特性、非线性特性以及FRA泵浦功率谱的优化展开了深入的分析和研究。主要研究成果如下:第一,建立了FRA的理论模型,并给出了快速准确的数值模拟算法。第二,研究FRA增益和功率转换效率与工作参数(包括信号输入功率、泵浦输入功率、光纤参数)间的关系,给出了提高FRA增益、饱和输出功率和功率转换效率的途径。第三,研究了FRA增益的偏振依赖性。首次给出了双向泵浦FRA增益的概率密度函数的获取方法,利用该方法可以定量地计算FRA增益起伏的大小。第四,给出了一种相比已有文献更为精确的FRA噪声系数(NF)的解析表达式。研究了放大的自发辐射噪声(ASE)和双重瑞利散射噪声(DRS)对NF的影响。结果表明低增益下NF大小主要受AS  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

《量子电子学》1988年01期
量子电子学

染料荧光谱半功率宽度与泵浦功率密度关系的研究

在高增益的染料激光系统中,尤其是在强泵浦功率的条件下染料具有什么样的光谱性质昵?这是一个很重要的间题,为此我们研究了DCM染料〔‘’和若丹明6G染料在高泵浦功率密度下的光谱特性。在实验中我们发现,随着激光泵浦功率密度的增大,染料的辐射荧光半功率宽度明显变窄,光谱强度增加。 为了扩大染料激光器的光谱调谐范围,人们一般花费很大精力去寻找各种新型的染料,同时采用多种光学谐振腔的设计以改善染料激光器的光谱特性和宽度。但是对高功率密度泵捕条件下染料半功率宽度受泵浦功率密度的影响却没有引起足够的重视。在可调谐染料激光器中,一般都将染料放置在泵浦光的焦点处。这种办法无疑会增加染料激光器的输出强度,但是染料的荧光谱半功率宽度将变窄。 实验中我们用一台倍频的YAG,Nd*激光器做一二:未二_6二一为泵浦光源,一台能量计监测激光输出能量,一套光谱多道分析系统(OSA)进行输出荧光强度和光谱分布探测,用一块0 .53拼m波长的全反片将经过染料池的剩余...  (本文共5页) 阅读全文>>

《光通信技术》2008年08期
光通信技术

基于反射泵浦功率分析的光纤断裂定位新方法

1引言随着光通信技术的不断发展,光纤光缆在通信系统中的应用越来越普及;波分复用技术和宽带喇曼放大技术的广泛应用使得线路的传输容量在飞速增长。作为光通信系统基础设施的光纤线路,其安全性对整个系统至关重要,光纤链路断裂故障将直接导致海量数据的丢失,不仅给运营商带来巨大的损失,而且也给许多用户带来极大不便。实际工程中光纤断裂点用光时域反射计(OTDR)来进行定位,这种方法所需时间长,存在人为的定位误差,同时OTDR本身存在测量盲区,当它的输出光脉冲较宽时定位精度低,输出光脉冲较窄时最远定位距离也受限[1]。针对日益广泛使用的背向泵浦分布喇曼放大光传输系统(BP-DRAs),本文提出了一种新的光纤断裂故障点实时定位方法——反射泵浦功率分析法(RPPAM),并初步分析了其性能。2光纤断裂时反射输出泵浦功率分析多波长背向泵浦分布喇曼放大波分复用系统中,光纤断裂时断裂面存在反射,一部分泵浦功率被反射回光纤并沿光纤正向传输,此时从断裂点到原系统...  (本文共3页) 阅读全文>>

《光学学报》1991年11期
光学学报

泵浦功率密度对复合类锂离子X射线激光特性的影响

一、引 言 自从20.6 urn和20.9 urn极紫外放大器被成功地演示以来口’,人们为探索波长小于碳的厂吸收边(4.376 urn)的放大器付出了很大的努力,其主要目的是为了获得波长在碳和氧的互吸收边之间,即“水窗”波段,以适用于作为研究生物活样品的全息照像的、具有高亮度的单色相干光源。虽然目前利用爆炸箔靶已使类氖硒 3TI-,S跃迁(20.6, 20.9 urn)放大器达到增益饱和并具有较好的相干性,而且其结果也可以外推到高J离子(例如Y“”,MO““),但是由于所要求的泵浦功率密度随 Z迅速增高而使类氖离子碰撞激发方案不适于按原子序数8外推到‘冰窗”波段。比如,为了获得波长小于 4.376 urn的M’‘”离子 3po3s跃迁放大器,大约需要 10‘’W/om’的泵浦功率密度”’;这对目前所拥有的驱动激光器来说是不可能产生一较长的等离子体柱来获得大的增益长度积的。相反,类锤离子复合泵浦所要求的泵浦功率密度低,效率高及迅速...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中国激光》1991年07期
中国激光

不同类型板条形激光玻璃的泵浦功率负载特性

在高平均功率玻璃激光器中,激光工作物质所能承受的泵浦功率负载密度取决于材料的热应力断裂极限’‘’。本文选择若干种商品硅酸盐、磷酸盐以及正处于研制开发阶段的新型磷酸盐板条形钛玻璃为对象,研究了玻璃的热膨胀系数。、弹性模量刀,热导率H、’抗张强度a-以及反映这些参数综合作用的品质因数伙卜(1一。w/l)和热冲击参数R。卜此叫对玻璃泵浦功率密度的影响,并对某些激光玻璃的泵浦功率负载限度及激光功率限度进行了估算和实验验证。、一、板条激光玻璃理论热破坏功宰极限的简单分析 根据激光工作物质在光泵作用下的非均匀发热模型,可以推导出在双面泵浦下板条钦玻璃产生热应力破坏肘的最大平均泵浦功率密度”’: ._B·R。·6M /*。)。。、一卡卜二二二一——(1) ’。。.max 2小刀l·刀a’ , o二’。。-L/D工、 一,-,-OO8li(bd)一_Sl...  (本文共5页) 阅读全文>>

《发光学报》2014年04期
发光学报

掺杂光子晶体光纤产生光孤子所需泵浦功率的研究

1引言光孤子在光子晶体光纤光纤中的产生与传播是国内外研究的热点[1-4]。当光纤非线性系数γ(λ)较大而色散系数D(λ)较小时,光孤子能够在较低的泵浦功率下产生[5]。在光纤纤芯中掺入高折射率物质,能够提高光纤纤芯的非线性折射率,产生较强的非线性效应[6-7]。目前,国内外对光子晶体光纤的设计很少综合考虑高非线性、低平坦色散和宽反常色散区之间的匹配关系,而在宽波长范围实现通过低泵浦功率产生光孤子更是未见任何报道。刘洁等[8]设计的光纤具有很高的非线性,但其强调色散的平坦度而忽略了反常色散区范围的大小;Wu等[9]在1.295~1.725μm范围内实现了很好的色散平坦效果,但其反常色散区范围较小且不具备高非线性;姜跃进等[10]在60~65μm范围内实现了低平坦色散,但重在强调在THz波段内的平坦色散而没有考虑光纤的非线性效应;张少华等[11]获得了高非线性和低平坦色散,但其反常色散区较小;Wang等[12]进行了光纤结构变化对色...  (本文共5页) 阅读全文>>