毕业论文--掺饵光纤放大器的应用问题研究

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1、掺饵光纤放大器的应用问题研究中文摘要：光纤放大器的出现极大地推动了光纤通信的发展，掺饵光纤放大器技术在短短几年间得到了迅速的发展．然而在实际应用中，仍然存在许多问题。本文将就其监控及增益的平坦性问题予以讨论，并提出了两种相应的解决方法。关键词：掺饵光纤光纤放大器应用Abstract:WhenFiberamplifierwasinvented,ithasgreatlypromoted thedevelopmentof fibercommunication,Alsoerbiumdopedfiberamplifierhasbeen rapidlydevelopedinjust the

2、pastfewyears,thoughtherearestill manyproblemsintheapplication.NowitwillbediscussedaboutthemonitoringandflatnessproblemsinEDFA,andtwodifferentsolutionswillbeproposed.Keywords:ErbiumdopedfiberFiberamplifierApplication10目录中文摘要与关键词……………………………………………Ⅰ英文摘要与关键词……………………………………………Ⅱ目录…………………………………………………

3、…………Ⅲ1对论题的提出：EDFA技术的监控及增益的平坦性问题……42对论题的分析………………………………………………42.1光纤通信及光纤放大器的发展背……………………42.2光纤放大器……………………………………………52.3掺铒光纤放大器（EDFA）………………………………52.3.1EDFA的工作原理…………………………………52.3.2EDFA的结构………………………………………62.4EDFA的应用领域……………………………………83对课题的研究及问题的解决………………………………83.1基于泵浦源调制的监控技术…………………………83.2基于OTDR的监控技术……

4、……………………………113.3解决方法………………………………………………11参考文献………………………………………………………1210引言：在掺饵光纤放大器(以下简称EDFA，即ErbiumDopedFiberAmplifier的缩写)实用化以前．为了克服光纤传输中的损耗，每传输一段距离，都要进行“再生”．即把传输后的弱光信号转换为电信号，经过放大、整形后，再去调制激光器，生成强度放大的光信号再进行传输。随着传输码率的提高，“再生”的难度也越来越大，成为信息传输容量扩大的“瓶颈”。1对论题的提出：EDFA技术的监控及增益的平坦性问题。虽然EDFA技术在短短几年间得到了迅速的

5、发展．但在实际应用中，仍然存在许多问题。这里，我们主要就其监控及增益的平坦性问题予以讨论，并提出我们的解决办法以待商榷。2对论题的分析2.1光纤通信及光纤放大器的发展背景随着网络化时代的到来，人们对信息的需求越来越大，这就要求通信技术的快速发展。光纤作为一种具有大容量，低损耗，保密性好，抗干扰性强，材料资源丰富等优点的传导介质，使得光纤通信成为发展最快的一门通信技术。早在19世纪，光在光纤中全反射的传导模式就已经被人们知晓，到20世纪60年代，人们主要利用光纤束来传输图像，但是当时的损耗很高，大约为1000dB／km。到20世纪80年代，由于光纤制造技术的进步，已将1．559m

6、波长附近的损耗降低到0．2dB／km。尽管这种损耗造成的信号衰减已经相当小，但是对大容量远程通信系统却是不可忽略的。因此，在光信号衰减到不能继续传输时，就需要进行中继放大。传统的中继放大采用光一电一光的方式，结构复杂，技术难度大，成本昂贵，尤其在WDM中，要将多个波长的光信号分开进行处理，困难尤其突出。为此，人们就研究直接将光纤制作成中继放大器——光纤放大器。光纤放大器的出现极大地推动了光纤通信的发展，它不但可对光信号进行直接放大，同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能，是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件；由于这项技术不仅解决了衰减对光网络传输速

7、率与距离的限制，更重要的是它开创了1550nm频段的波分复用，从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用（WDM）、密集波分复用（DWDM）、全光传输、光孤子传输等成为现实，是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。在目前实用化的光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器（EDFA）、半导体光放大器（SOA）和光纤拉曼放大器（FRA）等，其中掺铒光纤放大器以其优越的性能现已广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤CATV网、军用系统（雷达多路数据复接、数据传输、制导等）等领域，作为