寬帶增益平坦光纖拉曼放大器優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著INTERNET以及其它新的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,長距離光纖傳輸系統(tǒng)對通信容量和系統(tǒng)擴(kuò)展的需求日益膨脹.20世紀(jì)90年代應(yīng)用的波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM)及摻鉺光纖放大器(EDFA)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的需求.為了增加容量,現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)的發(fā)展方向是開辟更多的通信信道,已經(jīng)使通信波長范圍從C波段擴(kuò)展到L波段甚至S波段.隨著通信波長范圍的擴(kuò)大,DWDM系統(tǒng)對光放大器也就提出了新的要求.傳統(tǒng)的EDFA只能實(shí)現(xiàn)在C波段約35nm帶寬范圍內(nèi)的信號

2、放大,寬帶增益平坦化的光放大器的實(shí)現(xiàn)成為下一代光傳輸系統(tǒng)必須解決的課題.當(dāng)前,由于其固有的超寬帶寬,出色的噪聲特性和相對小的非線性影響,多波長泵浦光纖拉曼放大器越來越引起人們的注意并開始廣泛應(yīng)用在超長距離的DWDM傳輸系統(tǒng)中.眾所周知,在設(shè)計寬帶拉曼放大器時,一個非常重要的指標(biāo)就是增益的平坦性.從目前來看增益平坦控制技術(shù)主要有三種方式:均衡濾波法,與EDFA混合法,多波長泵浦法.而采用多波長泵浦的分布式光纖拉曼放大器可以在不使用濾波器情

3、況下達(dá)到非常平坦的增益特性,使光傳輸系統(tǒng)的性能得到極大的改善.但是,由于在多波長泵浦拉曼放大器中,信號與信號、信號與泵浦、泵浦與泵浦之間存在非線性的拉曼效應(yīng),如何設(shè)計多波長泵浦尤其是后向泵浦的光纖拉曼放大器是一個非常困難的問題.該文提出了一種新的基于平均功率法思想的線性多步預(yù)測法,在用遺傳算法進(jìn)行搜索的基礎(chǔ)上建立了完整的多波長泵浦光纖拉曼放大器仿真優(yōu)化的數(shù)學(xué)計算模型,利用線性多步法可以有效的增大計算步長而不降低精度,并提出了利用準(zhǔn)牛頓迭