掺铒光纤光源的研究汇总.doc

摘 要 掺铒光纤光源是基于自发辐射放大原理的一种新型宽带超荧光光源，它在掺铒光纤系统中增益稳定性好、噪声指数小等优点，因此在现代光通信中得到广泛的应用。论文对掺铒光纤光源研制过程中的主要光器件从原理及结构等各方面做了分析，并使用了Optisystem仿真软件，对掺铒光纤、泵浦源、激光器等组成的双向泵浦电路进行仿真，通过仿真得出掺铒光纤光源的最大增益与功率成对数关系；连续激光作为光源时，掺铒光纤的噪声指数小，噪声指数在4.09dB到5.02dB范围内。 关键词：掺铒光纤光源；放大自发辐射；光器件；Optisystem仿真；泵浦 Abstract Erbium-doped fiber source based on spontaneous radiation amplification principle a new broadband super-fluorescent light source, which gain stability in the erbium-doped fiber system, the small noise figure, etc., has been widely used in modern optical communications. This paper analysis some aspects, like optical devices in the erbium-doped fiber light source development process in its principle and structure. And the Optisystem of simulation software was used. It also simulates the two-way pump circuit, which were combined by erbium-doped fiber pump source, lasers and other components.Through simulation, we can concluded that the maximum gain and power of the erbium-doped fiber light source are logarithmic.continuous wave laser as a light source, the noise figure of erbium-doped fiber, the noise figure is 4.09dB to 5.02dB. Keywords: Erbium-doped fiber source ; Amplified spontaneous emission ; Optical devices ; Optisystem simulation ; Pump 目录 1 前言 1 1.1 引言 1 1.2 国内外的研究现状 1 1.3 本论文研究的目的和意义 3 2 掺铒光纤光源研究所需的器件及其原理 5 2.1 掺铒光纤 5 2.2 光纤连接技术 6 2.3 光纤隔离器和环形器 7 2.3.1隔离器 7 2.3.2环形器 7 2.4 全光纤波分复用器 8 2.4.1WDM工作原理 8 2.4.2WDM 的特征参数 9 2.5 泵浦源介绍 10 2.5.1泵浦源的特性 10 2.5.2使用泵浦源的注意事项和防护措施 11 3 掺铒光纤光源基本原理及结构 13 3.1、C波段和L波段介绍 13 3.2 超荧光光源产生的基本原理 13 3.2.1光的自发辐射 13 3.2.2放大的自发辐射 14 3.3 掺铒光纤中ASE能级间跃迁基本原理 14 3.4 超荧光光源的四种结构 16 4 掺铒光纤的Optisystem仿真 18 4.1掺铒光纤双向泵浦仿真 18 4.1.1掺铒光纤双向泵浦仿真器件 18 4.1.2仿真数据分析及结论 18 4.2泵浦功率对掺铒光纤光源的影响 19 4.3同EDFA系统下不同的光源的数据比较 21 5 总结 23 致谢 25  1 前言 1.1 引言 光纤技术是现代光通信、光纤传感以及分析测量领域的关键技术之一，但在上世纪50年代前，光纤技术并未得到人们足够的认识，其发展也相当的缓慢。随着发展的需要，人们在解决玻璃光纤信号衰减方面取得了理论性的进步。1966年，美籍物理学家高锟博士提出，当玻璃光纤中的离子含量降低到10-6数量级以下，则可使玻璃对光的吸收损耗下降到10 dB/km以下【1】。1970年美国康宁公司用化学气象沉积法制成了高纯度的二氧化硅光纤，它的损耗为20 dB/km，使长距离传输成为了可能。随后，这一成就