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不同材料光纤级联RFA增益谱平坦化的研究 李俊1，巩稼民2 （西安邮电大学 通信与信息工程学院，陕西 西安710121） 通信作者联系方式：（Email：lj5355302@126.com 电话 投稿日期： 作者简介： 李俊（1986-），女，2010级硕士研究生在读，研究方向为光纤通信。Email：lj5355302@126.com 摘 要：采用光纤级联的方法，利用受激拉曼散射耦合波方程解析解的化简形式，实现不同材料光纤级联拉曼光纤放大器（RFA）增益谱平坦化。本文对32信道的波分复用系统信号光进行了仿真，由于本文所采用的是普通石英光纤和掺磷石英光纤增益谱都比较大的一段范围，所以仿真结果显示在实现增益平坦化的同时信号光也得到了很高的增益。 关键字：光网络；受激拉曼散射；增益平坦化 中图分类号：TN722 文献标志码：A Different materials optical fiber cascade RFA gain-flattened Gong Jia-min Li Jun (School of Electrical Engineering, Xi’an University of Posts Telecommunications, Shannxi Xi’an 710121, China ) Abstract: by using optical fiber cascade method, use simplified form of stimulated Raman scattering coupled wave equation’s the analytical solution, realize the different materials optical fiber cascade RFA gain the flat. This article simulation signal light for 32 channel WDM systems, because this paper using the section of the range which is the common quartz fiber and mixed with phosphorus quartz fiber high gain spectrum, simulation results indicate that the realization of gain in plain and signal light also got high gain. Key word: optical network; Stimulated Raman scattering; Gain-flattened 0引言 近年来，随着光网络的发展，对光通信系统中的容量和速率提出了新的要求[1]。为了满足现代高速率和高容量的通信系统，密集波分复用系统得到了很好的应用，而作为光网络的中继[2]，光放大器也处在了一个极为重要的位置。而现有的掺铒光纤放大器（EDFA）由于增益带宽的限制[3-4]，已不能满足通信系统中高容量，高速率的要求，于是人们目前所研究的受激拉曼散射光放大器成为了最好的选择。但是由于是采用多个波长同时传输，受激拉曼散射增益谱对不同波长的信号光有不同的放大，这样就会产生增益不平坦化，有可能比较短的波长信号光被放大的很少进而会被噪声淹没，这样所传输的信号可能会失真，因此受激拉曼散射放大器增益平坦化是不能忽视一个方面。目前受激拉曼散射增益平坦化技术已经相当成熟，有增益均衡技术、多泵浦优化结构、光纤级联技术等[5-7]。本文正是对现有光纤级联技术的一种改进，利用简化了稳态受激拉曼散射的解析解[8]，把普通石英光纤的一段呈上升趋势增益谱的光纤和掺磷石英光纤的呈下降趋势增益谱的光纤级联，进而达到增益平坦化的要求。本文假定了一些设计参数，对理论做了验证。 1．理论基础及设计方法原理 1.1 理论基础 基于石英光纤和掺磷石英光纤的喇曼增益谱在[0,500cm-1]时，石英光纤和掺磷石英光纤对长短波长的光放大能力相反[9]，可以研究选择石英光纤和掺磷石英光纤的增益谱比都较高不同增益谱段，实现高增益的同时达到增益平坦。由于所设计的喇曼光纤放大器属于中等泵浦系统，可以忽略自发辐射和后向瑞利散射对放大器的影响，该RFA的数学模型为基于光纤中受激喇曼效应的N-信道稳态SRS耦合波方程[10]： 上式中ni(0)为各信道在z=0处入射的初始光子通量（单位时间内垂直流过光纤有效截面的光子数），它是不随时间变化的恒定值。ni(z)，nj(z)表示z处i，j信道中前向传输的光子通量，(i为第i信道中光信号的线性衰减系数。在等线性损耗、不等信