【摘 要】
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基于四波混频(FWM)效应的光纤参量放大(FOPA)技术由于具有大带宽、低噪声、对信号的调制格式和比特率完全透明等显著特点,一直是光纤放大技术研究的热点之一。本论文围绕偏振
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基于四波混频(FWM)效应的光纤参量放大(FOPA)技术由于具有大带宽、低噪声、对信号的调制格式和比特率完全透明等显著特点,一直是光纤放大技术研究的热点之一。本论文围绕偏振不敏感光纤参量放大器展开研究,详细地研究了偏振不敏感光纤参量放大器对偏振复用信号的放大特性。主要研究内容如下:1.深入研究了 FOPA的基本理论,简要概述了 FWM的物理机制,讨论了实现相位匹配的方法,并详细地介绍了 FOPA偏振效应的基本理论。2.从正交双泵浦结构FOPA的矢量耦合波方程组出发,在小信号条件下,推导出了两个偏振态方向上信号光的参量增益表达式。采用四阶-龙格库塔算法,数值仿真了小信号条件下的参量增益特性,结果表明小信号模型下参量增益与输入信号光偏振态的无关性,并数值模拟了考虑泵浦损耗时的参量增益曲线,详细地分析了泵浦光功率、光纤非线性系数和光纤长度对参量增益的影响。在实际应用中可以选择合适的参数,使得FOPA工作在较好状态。3.研究了偏振不敏感FOPA对偏振复用信号的放大特性。采用对称分步傅里叶算法,数值计算了两路偏振复用信号在FOPA的放大特性,结果显示两路偏振复用信号具有相同的参量增益。并且详细地研究了不同调制格式(NRZ-OOK调制、DPSK调制、QPSK调制)和不同信号功率的两路偏振复用信号的增益特性,结果表明在小信号模型下偏振不敏感FOPA可以实现对偏振复用信号调制格式完全透明的放大。
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