提高参量放大增益的闲频光调控技术研究

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1、国内图书分类号：TN929．11国际图书分类号：621．39西南交通大学研究生学位论文年姓专二零一一---，牛一-7≮月一令一、月密级：公开ClassifiedIndex：TN929．5U．D．C：654SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisIIIIlUllUllUUlY2575700RESEARCHONGAINENHANCEMENTOFPIBEROPTICALPARAMETRjCAMPLIFIERVIACONTROLLINGIDELERLIGHTGrade：2010Candidate：Yuemei

2、PanAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpecialty：CommunicationandInformationSystemSupervisor：ProfessorBinLuoJUN，2013西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密

3、口，在年解密后适用本授权书；2．不保密影使用本授权书。(请在以上方框内打“、／”)学位论文作者签名：添1苁构日期：们)-]．／D指导老师以。。日期：少’々·／．㈡西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在硕士学位论文中的主要工作和贡献如下：1．闲频光对参量放大增益的影响利用四波振幅耦合方程，推导出闲频光调控器级联两段光纤结构中信号光和闲频光的传输转移矩阵，给出输出端信号光的功率、相位表达式；通过调控闲频光相位补偿相位失配，数值计算分析了闲频光的功率和相位及调控器级联位置对增益的影响。2．闲频光调控的优化设计采用光纤布拉格光栅为闲频光调控器，通

4、过数值分析得到实现信号光增益放大所需要的调控器参数及级联位置的要求；利用耦合方程推导出光纤布拉格光栅的透射率和相位表达式，依据光纤布拉格光栅的光学特性及闲频光调控器的参数要求，对高非线性光纤和光纤布拉格光栅级联结构在输出端的信号光增益进行数值计算，得出合理设计光纤参数，可以提高信号光的增益。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将

5、由本人承担。学位论文作者签名：酏掷日期：¨I≯1．I口西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要光放大器在现代光通信系统中具有重要的作用，基于四波混频原理的光纤参量放大器具有工作波长范围灵活、宽带宽、高增益、噪声以及高相敏等优点，因而参量放大成为近几年的研究热点。参量过程中各光波的相位发生变化、能量周期性转移，而实现信号光放大需要满足相位匹配条件，为补偿相位失配，提高信号光放大增益，本文采用基于闲频光调控实现参量放大增益的提高的方案，并从以下方面进行研究：利用四波混频振幅耦合方程及其边界条件，针对包含闲频光调控器的两段光纤结构的双泵浦光纤参量放大，在小

6、信号情况下推导出转移矩阵、得出信号光在输出端的功率和相位的表达式：通过调控闲频光相位，补偿前段光纤中的相位失配，并数值分析了闲频光功率、相位改变量以及调控器级联位置对信号光增益的影响，由此得出信号光增益与闲频光调控的变化规律。在闲频光调控器的设计方面，采用光纤布拉格光栅作为闲频光调控器。数值计算出闲频光调控器特性参数和级联位置的条件；结合耦合方程，理论推导出光纤布拉格光栅的透射率和相位表达式，基于光纤布拉格光栅对光波振幅和相位的透射性以及闲频光调控器的参数条件，对光纤和闲频光调控器级联结构中信号光增益进行数值计算，结果表明：合理设计参数，光纤布拉格光

7、栅作为闲频光调控器能够提高信号光的增益。关键词：四波混频；参量放大；闲频光调控；光纤布拉格光栅AbstractOpticalamplifierplaysanimportantroleinthemodemopticalcommunicationsvstem．Fiberopticalparametricamplifierwhichisbasedonthetheoryoffourwavemixingpossessessomeadvantages，suchasprovidinghighgainoverwidewavelengthrange，highsigna

8、lgamwithinlargerbandwidth，lownoisefigure，phasesensitiv