用惠更斯原理研究光纤放大器的光增益.pdf

《用惠更斯原理研究光纤放大器的光增益.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国http://www.paper.edu.cn科技论文在线用惠更斯原理研究光纤放大器的光增益**张超，赵振明，孔梅（长春理工大学理学院，长春130022）5摘要：经典理论认为光纤放大器的放大机制是粒子受激辐射光与入射光状态相同。实际上光放大是大量粒子受激辐射的贡献，这些粒子的受激辐射光叠加后与入射光状态相同，这并不能说明单个光子的状态和入射光状态也相同。最新的观点认为粒子受激辐射光位相超前入射光π2，本文结合光纤内部模式特点，用受激辐射光位相超前π2的观点重新解释了单模光纤放大器的光放大过程。同时也研究了长光纤正向受激辐射和反向受激辐射的强度，解释了10光纤放大器的正向放大特征。关键词：光

2、纤放大器；光放大；光增益；受激辐射；惠更斯原理中图分类号：TN929.1StudyontheOpticalGainofFiberAmplifierBasedon15Huygens'sPrincipleZHANGChao,ZHAOZhenming,KONGMei(CollegeofScience,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022)Abstract:Theclassicaltheoryholdsofthefiberamplifierthatthemechanismofopticalamplificationistha

3、ttheparticlestimulatedradiationisthesameastheincidentlightstate.Infact,opticalamplificationis20thecontributionofalargenumberofparticlesofstimulatedradiation,theseparticlesofthestimulatedlightissuperimposedonthesamelightincidentstate,whichdoesnotexplainthestateofasinglephotonandthesamestateoftheincid

4、entlight.Inthispaper,theopticalamplificationprocessoftheSingle-modefiberamplifierisreinterpretedbytheviewoftheopticalfiberinternalmode,andthephaseofthestimulatedradiationisadvancedbyπ/2.Atthesametime,westudiedthelongfiberfrontstimulated25radiationandreversestimulatedradiationintensityandexplainedthe

5、fiberamplifierpositiveamplificationcharacteristics.Keywords:Fiberamplifier；Opticalamplification；Opticalgain；Stimulatedradiation；Huygensprinciple300引言光纤放大器是一种全光放大器件,具有高增益、宽带宽、低噪声、效率高等良好的特性。它直接放大光信号,不需要经过传统的光电、电光转换过程，可以有效地避开光-电-光转换[1]的约束。由于连接损耗低，偏振不灵敏等特点，使得光纤放大器在光纤通信系统中实现超[2,3]高速、超大容量、超长距离的传输。光纤放大器主要分

6、为掺杂光纤放大器、非线性光纤35放大器和混合光纤放大器。[4]早在1964年人们就开始研究光纤放大器，随着低损耗稀土掺杂光纤工作特性和制造技术的不断发展，1986年南安普顿大学的科学家裴恩（D.Payne）发现掺铒光纤可以作为[5][6]1550nm波长区的光放大器,并制成了第一台具有小信号增益的掺铒光纤放大器。在上世纪90年代初，掺铒光纤放大器实现商品化，极大地推动了光纤通信技术的发展。自此以后，40对掺铒光纤放大器开展了更深入的研究，提出了增益均衡和扩大增益带宽的方法。同时人们还进行了氟化玻璃铒光纤放大、分布式光纤放大器和双向放大器的研究，使掺铒光纤放大器作者简介：张超（1994-），男，

7、主要研究方向：光学通信联系人：赵振明（1965-），副教授，主要研究方向：光学.E-mail:zhaozhenming2000@163.com-1-中国http://www.paper.edu.cn科技论文在线及其应用得到了推广。此外又开展了掺镨(Pr)，掺镱(Yb)，掺钬(Ho)，掺铥(Tm)等光纤放大[7,8]器的研究。传统的理论认为，光增益的机制是粒子受激辐射光与入射光状态相同，实际上光放大