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分布式光纤拉曼放大器的增益平坦设计 被引量:1
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作者 何万晖 印新达 +2 位作者 陈永诗 付成鹏 杨滔滔 《光通信研究》 北大核心 2003年第1期47-50,共4页
介绍了在波分复用 (WDM)系统中分布式光纤拉曼放大器 (FRA)的理论分析模型 .在此基础上 ,对增益平坦设计所需考虑的因素进行了分析 ;
关键词 增益平坦 分布式光纤拉曼放大器 开-关增益 净增益 FRA WDM 波分复用系统
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面向长距离拉曼分布式光纤传感的强自相关性脉冲编码技术分析(特邀) 被引量:1
2
作者 张帆 李健 +3 位作者 李璐磊 曹康怡 薛晓辉 张明江 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期279-286,共8页
提出一种基于强自相关性脉冲编码的长距离拉曼分布式光纤传感技术,该技术将基于格雷互补序列调制的脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,同时通过傅里叶变换对后向散射信号进行解析与重构,用于恢复格雷互补序列信号被掺铒光... 提出一种基于强自相关性脉冲编码的长距离拉曼分布式光纤传感技术,该技术将基于格雷互补序列调制的脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,同时通过傅里叶变换对后向散射信号进行解析与重构,用于恢复格雷互补序列信号被掺铒光纤放大器所破坏的自相关性,最终实现对温度探测区域的精准识别和定位。该方案增强了格雷互补序列与探测信号的相关性,可以有效解调出传感光纤沿线的分布式温度信息,有效抑制系统噪声,将散射信号在传感光纤100 k m位置处的信噪比提升了10.29 dB,从而解决传统单脉冲拉曼分布式光纤传感技术散射信号信噪比较低导致传感距离较短的瓶颈。最终在数值模拟中实现了100 km传感距离、1 m空间分辨率和4.12℃温度分辨率的分布式温度传感。 展开更多
关键词 分布式光纤传感技术 拉曼散射 温度解调 长传感距离
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二阶泵浦种子光对三阶拉曼光纤放大器的影响
3
作者 陈佟 刘伟 +5 位作者 杨悦 李扬 龙函 吴剑军 项旻 成炬新 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期266-273,共8页
三阶拉曼光纤放大器因其较高的增益与较低的噪声指数被用于长距离无中继光传输中。三阶拉曼放大器作为拉曼放大的前沿技术,目前国内的研究较少,对于泵浦的配置与放大器的性能关系还不够明晰。为此,本文通过实验测试了二阶泵浦种子光对... 三阶拉曼光纤放大器因其较高的增益与较低的噪声指数被用于长距离无中继光传输中。三阶拉曼放大器作为拉曼放大的前沿技术,目前国内的研究较少,对于泵浦的配置与放大器的性能关系还不够明晰。为此,本文通过实验测试了二阶泵浦种子光对三阶拉曼光纤放大器性能的影响。首先用功率耦合方程定性分析了不使用二阶泵浦种子光的可行性,之后实验验证了在缺少二阶泵浦种子光的条件下,三阶拉曼光纤放大器仍能实现对信号光的增益,但较有二阶泵浦种子光时效率会降低。本文搭建了47波200 km的波分复用传输系统进行实验验证。结果表明:在没有二阶泵浦种子光的情况下三阶拉曼光纤放大器也可以实现对信号光的增益,但引入二阶泵浦种子光能显著提升性能,仅25 mW的二阶泵浦种子光就能使信号得到最少3.7 dB,平均6 dB的功率提升以及平均0.8 dB的光信噪比提升。省去二阶泵浦种子光能降低成本,但引入二阶泵浦种子光能显著提升三阶拉曼放大器的性能。 展开更多
关键词 三阶拉曼光纤放大器 种子光 受激拉曼散射 自发拉曼散射
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带光放大器的分布式光纤拉曼温度系统 被引量:6
4
作者 张利勋 欧中华 +3 位作者 刘永智 代志勇 彭增寿 王大文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期559-561,共3页
详细阐述了红外双波长带光放大器的分布式光纤拉曼温度系统原理,为了抑制放大器的自发辐射增长、温漂噪声积累、瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,采用两条已知温度的曲线和最近测量温度曲线的解调方法,提高了系统的测温精度和... 详细阐述了红外双波长带光放大器的分布式光纤拉曼温度系统原理,为了抑制放大器的自发辐射增长、温漂噪声积累、瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,采用两条已知温度的曲线和最近测量温度曲线的解调方法,提高了系统的测温精度和稳定性并降低了系统的成本。实验结果与理论分析一致,系统的测温误差在±0.1℃内。 展开更多
关键词 拉曼背散射光子 瑞利背散射光子 掺铒波导放大器 分布式光纤 温度
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C+L波段分布式拉曼光纤放大器实验研究 被引量:1
5
作者 王著元 夏林 +1 位作者 王芳 崔一平 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期315-317,共3页
采用后向泵浦方式 ,利用波长分别为 1 42 6,1 44 0 ,1 45 4 ,1 472及 1 496nm的大功率半导体激光器作为泵源 ,实现了带宽为 80nm( 1 5 30~ 1 61 0nm)的宽带分布式拉曼光纤放大器 ,对40个信道的信号进行分布式放大 ,获得了较好的增益平... 采用后向泵浦方式 ,利用波长分别为 1 42 6,1 44 0 ,1 45 4 ,1 472及 1 496nm的大功率半导体激光器作为泵源 ,实现了带宽为 80nm( 1 5 30~ 1 61 0nm)的宽带分布式拉曼光纤放大器 ,对40个信道的信号进行分布式放大 ,获得了较好的增益平坦及噪声特性 .信号经 60km的普通单模光纤传输后 ,平均开关增益为 1 6 5dB ,增益平坦度为 1 5dB ,最大等效噪声指数为 - 0 9dB .采用Agilent 81 66B测试系统的多通道信号源 (C +L band)作为信号源测量增益谱 .由于考虑了信号光之间的相互拉曼作用及信号光对泵浦的影响 ,实验结果更精确 . 展开更多
关键词 分布式拉曼光纤放大器 后向泵浦 开关增益 增益平坦 噪声指数
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新型光纤分布式喇曼放大技术研究进展
6
作者 李晓琳 《激光技术》 北大核心 2025年第2期195-202,共8页
喇曼放大可实现对光信号在光纤链路中的分布式放大,具有高增益、低噪声的优异放大性能,是长距离光纤通信系统中的关键技术之一。为进一步延伸喇曼放大系统光信号传输距离、降低喇曼放大中的相对强度噪声转移、优化并预测喇曼放大系统增... 喇曼放大可实现对光信号在光纤链路中的分布式放大,具有高增益、低噪声的优异放大性能,是长距离光纤通信系统中的关键技术之一。为进一步延伸喇曼放大系统光信号传输距离、降低喇曼放大中的相对强度噪声转移、优化并预测喇曼放大系统增益大小、带宽、平坦度等性能参数,多种新型光纤分布式喇曼放大技术得到开发并应用。对近年来新型光纤分布式喇曼放大技术研究进展进行介绍,包括基于超长距离光纤激光器的高阶分布式喇曼放大技术、基于宽带非相干抽运源的低噪声喇曼放大技术及基于机器学习的智能分布式喇曼放大技术,并梳理了光纤分布式喇曼放大技术的基本发展趋势及改进方向。 展开更多
关键词 光纤放大器 喇曼放大 分布式放大 宽带抽运 机器学习
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分布式拉曼光纤放大器的分析与试验 被引量:6
7
作者 印新达 何万晖 +2 位作者 刘水华 杨滔滔 付成鹏 《光通信研究》 北大核心 2001年第6期12-17,共6页
介绍了拉曼光纤放大器的基本概念、意义、制作方案 ;重点给出了拉曼光纤放大器的实际试验结果 ,阐明了拉曼光纤放大器有别于 EDFA的特点 ;结合实际试验 。
关键词 拉曼光纤放大器 光传输 光纤传输系统 试验
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分布式反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率分析
8
作者 龙青云 胡素梅 彭志平 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期486-491,共6页
为了对反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格库塔算法和打靶法相结合的数值模拟方法,详细分析所有物理因素对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响。结果表明:功率转换效率先随着光纤长度增加而... 为了对反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格库塔算法和打靶法相结合的数值模拟方法,详细分析所有物理因素对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响。结果表明:功率转换效率先随着光纤长度增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;功率转换效率随着初始信号光功率、光纤拉曼增益系数、信号光损耗系数增加而增加,随着光纤有效面积、抽运光损耗系数、抽运光与信号光的频率比增加而减小;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系。所得结论对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究以及光纤拉曼放大器的其他相关研究有重要参考意义。 展开更多
关键词 光纤通信 光纤拉曼放大器 功率转换效率 反向抽运 数值模拟
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侧面分布式泵浦双包层脉冲光纤放大器 被引量:7
9
作者 黄榜才 刘丰年 +5 位作者 徐玲玲 段云峰 张鹏 宁鼎 袁树忠 董孝义 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期879-882,共4页
采用自行研制的光纤侧面耦合器,设计和研制了侧面分布式泵浦、两级全光纤连接的掺镱双包层脉冲光纤放大器,实现了输出波长为1064nm、平均输出功率达到2.12W、脉冲宽度20ns、重复频率50kHz的高功率、高重复频率全光纤结构脉冲光纤放大器... 采用自行研制的光纤侧面耦合器,设计和研制了侧面分布式泵浦、两级全光纤连接的掺镱双包层脉冲光纤放大器,实现了输出波长为1064nm、平均输出功率达到2.12W、脉冲宽度20ns、重复频率50kHz的高功率、高重复频率全光纤结构脉冲光纤放大器。光纤侧面耦合器对泵浦光耦合效率最高达到69%,对反向信号光的隔离度最低为17dB,有效避免了高功率脉冲回波对泵浦光源的损害,使用更高泵浦耦合效率的侧面耦合器,可进一步提高放大器输出功率。 展开更多
关键词 脉冲光纤放大器 光纤结构 高峰值功率 主振荡功率放大 受激拉曼散射
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光孤子在分布式光纤放大器中传输特性的研究 被引量:3
10
作者 周小红 高晓蓉 +2 位作者 王黎 王泽勇 罗斌 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期754-758,共5页
光纤放大器用于补偿光信号在光纤中的传输损耗,是全光通信网中的核心器件。建立了光孤子在分布式光纤放大器中传输的物理模型,采用分步傅里叶变换法数值模拟了光孤子的传输放大特性,讨论了增益色散对光孤子形状和频谱的影响。结果表明:... 光纤放大器用于补偿光信号在光纤中的传输损耗,是全光通信网中的核心器件。建立了光孤子在分布式光纤放大器中传输的物理模型,采用分步傅里叶变换法数值模拟了光孤子的传输放大特性,讨论了增益色散对光孤子形状和频谱的影响。结果表明:在放大器的反常色散区,随着光孤子的放大,会不断地产生啁啾孤子,孤子频谱会加宽并且产生振荡结构。放大介质的增益色散将会使光孤子幅度下降,宽度展宽,频谱窄化。因此,光纤放大器的色散、非线性效应和增益色散均会对光孤子的传输特性产生影响。 展开更多
关键词 光通信 传输特性 分步傅里叶变换法 光孤子 分布式光纤放大器
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波分复用通信系统分布式拉曼放大器 被引量:1
11
作者 沈廷根 谭锡林 方云团 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期12-14,共3页
在线性密集波分复用 (DWDM)的具有非线性效应的喇曼增益光纤通信系统中 ,建立和求解任意信号通过具有自相位调制 (SPM)、交叉相位调制 (XPM)效应、群速色散 (GVD)、受激喇曼散射效应 (SRS)的信道时的传播特性方程 ,依据一定的系统条件 ... 在线性密集波分复用 (DWDM)的具有非线性效应的喇曼增益光纤通信系统中 ,建立和求解任意信号通过具有自相位调制 (SPM)、交叉相位调制 (XPM)效应、群速色散 (GVD)、受激喇曼散射效应 (SRS)的信道时的传播特性方程 ,依据一定的系统条件 ,得到更加全面的理论结果。重点讨论了对光信号进行在线放大 ,构成分布式放大的基本规律和光纤非线性效应对线性波分复用光纤通信系统有一定的补偿作用。 展开更多
关键词 波分复用 DWDM 通信系统 非线性效应 拉曼放大器 光纤通信
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分布式光纤放大器的色散分析 被引量:1
12
作者 周小红 高晓蓉 +2 位作者 王黎 王泽勇 罗斌 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期21-23,共3页
在考虑了增益介质的色散、非线性效应、增益以及损耗后,推导出超短光脉冲在分布式光纤放大器中的基本传输方程,采用分步傅里叶变换法数值模拟了皮秒光脉冲的放大传输状态,重点分析了群速度色散和三阶色散对光脉冲特性的影响。
关键词 分布式光纤放大器 传输特性 群速度色散 三阶色散:光脉冲
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超短光脉冲通过分布式光纤放大器的传输特性
13
作者 周小红 王黎 +2 位作者 高晓蓉 王泽勇 罗斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期278-281,共4页
为了探讨超短光脉冲在分布式光纤放大器中的传输放大特性及影响因素,建立了光脉冲在光纤放大器中的基本传输方程,以掺镱光纤放大器为例,采用分步傅里叶变换法对放大器中光脉冲的演变进行了模拟,讨论了初始啁啾和增益色散的影响。结果表... 为了探讨超短光脉冲在分布式光纤放大器中的传输放大特性及影响因素,建立了光脉冲在光纤放大器中的基本传输方程,以掺镱光纤放大器为例,采用分步傅里叶变换法对放大器中光脉冲的演变进行了模拟,讨论了初始啁啾和增益色散的影响。结果表明,当光脉冲在分布式光纤放大器中传输时,光纤的色散、非线性效应均会影响脉冲的形状和频谱,光脉冲初始啁啾也会对脉冲的传输状态产生影响;对于宽频谱光脉冲,增益色散相当于一种损耗机制,应该考虑其影响。相关结果对光纤放大器的系统设计和优化具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 光纤光学 传输特性 分步傅里叶变换法 超短光脉冲 分布式光纤放大器
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基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感技术 (特邀) 被引量:2
14
作者 程姿嘉 李健 +3 位作者 范卜文 张炜怡 薛晓辉 张明江 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期19-29,共11页
提出一种基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感方案理论模型。该模型利用混沌脉冲簇激光代替传统脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,采用延时自差分联合时域相关峰判别技术,剥离出传感光纤温度突变区域内混沌拉曼散射信... 提出一种基于混沌激光脉冲簇的拉曼分布式光纤传感方案理论模型。该模型利用混沌脉冲簇激光代替传统脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,采用延时自差分联合时域相关峰判别技术,剥离出传感光纤温度突变区域内混沌拉曼散射信号的光强信息,实现对温度突变区域的精准定位和识别。该方案通过利用混沌脉冲簇探测信号增强混沌参考信号与混沌拉曼散射信号的相关性,可有效抑制系统噪声。此外,该方法也可通过提高耦合光通量来提升系统信噪比,从而解决混沌单脉冲激光拉曼分布式光纤传感系统信噪比较低、传感距离较短的技术瓶颈。利用数值模拟仿真探究了混沌激光脉冲簇中的脉冲个数对系统传感性能(动态范围、信噪比、传感空间分辨率及温度敏感性)的影响,并分析了在混沌激光脉冲簇拉曼分布式光纤传感系统中性能最优值的脉冲个数,可实现15 km传感距离和10 cm空间分辨率的分布式温度传感。 展开更多
关键词 分布式光纤传感技术 混沌激光 拉曼散射 高空间分辨率 长传感距离
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单光路拉曼分布式光纤测温系统 被引量:2
15
作者 冯玉祥 刘志凯 +2 位作者 黄闽南 王一山 吕立冬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期2645-2653,共9页
针对常规拉曼分布式光纤测温系统中,拉曼Stokes和anti-Stokes散射光的走离效应导致位置校正困难,测温严重失真的问题,提出了基于单光路的拉曼分布式测温系统方案,建立散射光功率校正模型和温度标定算法,实现对被测光纤沿线温度的精确测... 针对常规拉曼分布式光纤测温系统中,拉曼Stokes和anti-Stokes散射光的走离效应导致位置校正困难,测温严重失真的问题,提出了基于单光路的拉曼分布式测温系统方案,建立散射光功率校正模型和温度标定算法,实现对被测光纤沿线温度的精确测量。根据拉曼散射光温度敏感原理,推导基于单路Stokes光及单路anti-Stokes光的温度解调公式。考虑到单光路温度解调严重受限于脉冲激光器和光电探测器稳定性的问题,设计温度标定单元并建立了信号光功率校正算法。搭建实验平台,对比分析传统双路、单路Stokes光及单路anti-Stokes光方案的测温性能。最后,讨论并总结基于单光路拉曼分布式光纤测温系统的优选方案。实验结果表明:在约12 km的光纤线路上,基于拉曼anti-Stokes光的方案的测温偏差为-0.3~2.2℃,均方根误差为1.0℃,空间分辨率为6 m,与传统方案相比性能更优。基于信号功率校正的单光路拉曼anti-Stokes光的分布式光纤测温系统灵敏度高,能完全规避传统双光路系统的走离校正问题,具备很高的实用价值。 展开更多
关键词 光纤传感 拉曼散射 测温 光时域反射 分布式
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集成OTDR分布式拉曼放大器自动增益控制方法 被引量:3
16
作者 胡杨 付成鹏 +2 位作者 陈俊 卜勤练 余春平 《光通信研究》 2022年第4期52-57,共6页
分布式拉曼光纤放大器(DRFA)因其一系列优异特性被广泛应用于现代通信系统中。基于目前DRFA增益控制存在的一些问题,文章研究并改进了通过带外放大自发辐射(ASE)对DRFA进行自动增益控制(AGC)的方法。针对DRFA增益受光纤链路性能影响较... 分布式拉曼光纤放大器(DRFA)因其一系列优异特性被广泛应用于现代通信系统中。基于目前DRFA增益控制存在的一些问题,文章研究并改进了通过带外放大自发辐射(ASE)对DRFA进行自动增益控制(AGC)的方法。针对DRFA增益受光纤链路性能影响较大的特点,文章理论分析了光纤链路中距离泵浦源0位置处接头损耗对拉曼增益控制的影响,然后将距离泵浦源不同位置处的接头损耗等效为0处的接头损耗,修正了拉曼增益与带外ASE功率的关系,从而更精确地实现了DRFA的AGC。DRFA模块内部集成了光时域反射仪(OTDR)的功能,用于探测工程光纤链路中接头损耗到泵浦源的距离以及损耗值的大小。经实验验证,文章所提AGC方法能将接头损耗对DRFA增益的影响控制在0.2 dB以内。 展开更多
关键词 自动增益控制 分布式拉曼光纤放大器 接头损耗 光时域反射仪
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分布式拉曼放大器在长距离传输系统中的应用 被引量:3
17
作者 顾文华 李青宁 +1 位作者 何勤 吉标 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期25-27,共3页
讨论了分布式拉曼放大器在长距离传输系统中的应用,介绍了它的大动态范围特性、掉波特性、级联特性和应用于不同的传输光纤时的测量结果。
关键词 长距离传输系统 分布式拉曼放大器 增益 有效噪声指数 光通信
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光纤分布式拉曼放大技术及其系统设计 被引量:2
18
作者 原荣 《光通信研究》 北大核心 2002年第2期33-37,共5页
首先介绍了光纤分布式拉曼放大器的工作原理、增益带宽和噪声特性 ,接着阐述了它与 EDFA组合使用对系统性能的影响 ,然后指出传输系统设计应考虑的几个问题 。
关键词 掺铒光纤放大器 分布式拉曼放大器 系统设计
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超宽带拉曼光纤放大器的研究
19
作者 夏同 付成鹏 《光通信研究》 北大核心 2024年第5期117-121,共5页
【目的】新兴技术的涌现推动着光纤通信容量不断提高,这对光纤放大器的工作波长范围提出了新的要求,因此迫切需要能够实现超宽带放大的光纤放大器。【方法】为了实现增益范围覆盖Super-C band和Super-L band的超宽带拉曼光纤放大器(RFA)... 【目的】新兴技术的涌现推动着光纤通信容量不断提高,这对光纤放大器的工作波长范围提出了新的要求,因此迫切需要能够实现超宽带放大的光纤放大器。【方法】为了实现增益范围覆盖Super-C band和Super-L band的超宽带拉曼光纤放大器(RFA),文章在理论上建立了RFA的传输模型,介绍了后向RFA传输模型的数值求解方法。考虑实际情况选择泵浦功率以及波长范围,文章使用6个泵浦波长和7个泵浦激光器,在G.652光纤中仿真得到了一组优化后的泵浦波长配置,根据这组泵浦波长配置,在G.652、G.654和大有效面积光纤(LEAF)3种光纤中进行了测试,并将仿真与测试结果进行了对比分析。【结果】在G.652光纤中测试得到了18.07 dB净增益和1.54 dB的增益平坦度;在G.654光纤中测试得到了13.9 dB净增益和1.21 dB的增益平坦度;在LEAF中测试得到了21.99 dB净增益和1.80 dB增益平坦度。仿真与测试结果净增益相差不超过0.2 dB,增益平坦度相差不超过0.4 dB。【结论】仿真与测试结果对比表明文章使用的后向RFA数值求解方法能够准确预测RFA的增益谱。文章使用的泵浦波长配置经过实验验证,在3种光纤中都有较大的增益和较好的增益平坦度,在商用超宽带RFA的波长选择上具有参考价值。 展开更多
关键词 拉曼光纤放大器 超宽带 打靶法 增益平坦
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放大器自发辐射噪声对分布式声波监测系统的影响(英文) 被引量:2
20
作者 刘杨 尚盈 +6 位作者 王晨 黄胜 曹冰 赵文安 李常 祁海峰 倪家升 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第S1期90-93,共4页
掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA)是分布式声波监测系统的重要组成部分,对于提高信号光的传输距离和系统解调信号的信噪比至关重要。但EDFA的引入也不可避免地带来了放大器自发辐射(Amplifier Spontaneous Emission,A... 掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA)是分布式声波监测系统的重要组成部分,对于提高信号光的传输距离和系统解调信号的信噪比至关重要。但EDFA的引入也不可避免地带来了放大器自发辐射(Amplifier Spontaneous Emission,ASE)噪声。利用一个分布式声波监测系统,分别研究了不同位置的EDFA产生的ASE噪声对系统解调信号的影响。结果表明,功率EDFA产生的ASE噪声对于系统解调信号的信噪比基本没有影响。而前置EDFA产生的ASE噪声会对系统解调信号的信噪比产生很大的影响,在系统中加入一个中心波长为1 550.12 nm,带宽为0.2 nm的滤波器后,系统解调信号的信噪比从大约20 d B增加到60 d B。 展开更多
关键词 光纤传感器 分布式声波监测系统 掺铒光纤放大器 放大器自发辐射噪声 信噪比
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