【硕士论文】光纤中参量放大特性的研究.pdf

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1、摘要参量放大具有响应速度快、对于调制方式和信号码率透明等特性，被认为是实现全光波长变换效率高、有发展前景的一项技术。采用参量放大技术实现全光3R再生，是目前国际上相关领域的研究热点。因此，有必要对参量放大的各种性质在实验上做深入的探索。本论文对泵浦光为l0GHz时钟信号的参量放大系统做了大量的研究，主要工作为以下几点：在理论上，分析了单泵浦光和双泵浦光参量放大的形成过程，并详细地推导了单泵浦光参量放大系统的相位匹配条件，进而得到了信号光的增益曲线。通过实验，分析了几个因素对于单泵浦光参量放大结果的影响——这些因素包括：光纤的

2、零色散波长、泵浦光波长、泵浦光功率——只让其中一个因素作为变量，其余因素保持不变。从而在实验上，得到了不同条件下的信号光的增益曲线。对两路泵浦光参量放大两路信号光做了初步探索。分别使用波分复用器(WDM)和保偏光纤(PMF)两种办法，让两路泵浦光的偏振态正交，以抑制它们之间的四波混频作用。其中，用保偏光纤可以实现波长间隔为某些固定值的两路泵浦光的偏振态正交，独立的推导出了这两路泵浦光的波长间隔的数学表达式，并在实验中得到了验证。将这两路泵浦光同时置于光纤零色散点的长波长处，而后注入信号光，调节偏振控制器使信号光只被其中一路泵

3、浦光发生参量放大，初步证实了多路信号全光3R再生的可行性。本系统的不足是：对系统中噪声的抑制能力不强。这是我们在今后的研究中需用着力攻克的技术难关。关键词：参量放大单泵浦光两路泵浦光保偏光纤ABSTRACTThephenomenonofopticalparametricamplification(OPA)ofthenonlinearfiberopticsissupposedtobeahighefficiencyandapromisingtechnologyinall—opticwavelengthconversion(Aow

4、c)，becauseofitsshortresponsetimeandtransparencetodifferentmodulationformatsandbitrates．Nowadays，scientistsinrelatedareathroughoutthewholeworldfocusonthemethodtoimplementall·optic3Rregenerationbasedonopticalparametricamplification．Hence，itisnecessarytOdoin—depthstud

5、yonthevariouspropertiesofOPA．ThemainresearchofthisdissertationisonthetopicoftheopticalparametricamplificationsystemofOPAsystemwith10GHz-pumpandtheresearchworksarelistedasthefollowing．Intheory,theprocessesofone·-pumpanddual-·pumpopticalparametricamplificationaredisc

6、ussed，andthephase—matchconditionofone—pumpOPAsystemisdeducedindetail，whichleadstotheeasygettingofthegaincuweofthesignal．Theeffectsofvariousfactorsonpropertiesofone-pumpOPAsystemisexperimentallydemonstrated，includingzero·dispersionwavelengthoffiber,wavelengthofpump，

7、powerofpump，bykeepingtwoofthesethreefactorsconstant，andadjustingtheremainingone．Hence，thegaincurvesofsignalareplotted．TheelementarystudyofOPAwithtwopumpsontwosignalsisdone．Wavelengthdivisionmultiplexer(WDM)andpolarizationmaintenancefiber(PMF)arerespectivelyutilized

8、toimplementtheorthogonalityofthestatesofpolarization(SOP)ofthetwOpumpstorestrainfour-wavemixingbetweenthem．Inparticular,thePMFmakesiteasytoletthe