【摘 要】
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掺铥光纤放大器(TDFA)具有增益高、带宽宽、噪声低、增益对偏振不敏感等优良特性,是目前S波段光放大器最有前景的竞争者,它能显著增加波分复用(WDM)系统的传输容器.目前对TDF
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掺铥光纤放大器(TDFA)具有增益高、带宽宽、噪声低、增益对偏振不敏感等优良特性,是目前S波段光放大器最有前景的竞争者,它能显著增加波分复用(WDM)系统的传输容器.目前对TDFA的研究大多采用实验研究的方法,难以深入分析其结构与工作参数对放大器性能的影响.因而,建立详细的数学模型,并由此计算TDFA性能及各种参数的影响是提高放大器性能的有效快捷方法.该文首先基于速率方程模型,采用数值方法详细分析讨论了各参数对TDFA性能的影响;接着首次提出了TDFA的小信号解析解模型,可方便地对TDFA主要特性进行分析计算.该模型经适当改进后还可拓展到一般的工作状态分析.该文第一章详细介绍了TDFA的工作机理及最新研究进展.第二章按不同的泵浦情况分别建立了TDFA的速率方程模型.接着在第三章中采用数值方法求解速率方程,并详细讨论了TDF数值孔径、芯层半径、光纤长度、掺杂粒子浓度及泵功率等各参数对性能的影响.第四章中首次提出了求解TDFA性能的解析模型,推导得出了解析解公式,计算了各种参量对放大器性能的影响,并与实验结果和数值计算结果进行了比较,一致性相当好.提出的解析模型可方便有效地用于TDFA性能的优化及参数设计计算.第五章中简要介绍了目前TDFA的应用情况.最后对该文所做的工作进行了总结.
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