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通過合理分析提出了便于計算多波長雙向抽運光纖拉曼放大器信號及噪聲功率的實用數值模型,給出求解信號和噪聲功率的快速算法。在定義抽運方向度為前向抽運功率與總抽運功率值的比值后,通過對計算結果的分析發現信道平均放大自發輻射噪聲功率隨著抽運方向度的提高而單調遞減;而信道平均雙重瑞利散射噪聲功率相對抽運方向度的變化曲線始終成U字形。不同的增益下存在對應的最優抽運方向度,在此抽運方向度下放大器總噪聲最低。進而考慮在信號非線性失真的條件下提出了抽運方向度優化的衡量指標。優化后的多波長雙向抽運方式不僅能保證對所有信道的平坦放大,而且其綜合性能明顯高于后向抽運方式。
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對雙向抽運拉曼光纖放大器 (RFA)的噪聲特性、增益飽和及抽運功率轉換效率進行了詳細研究。結果表明 ,雙向抽運拉曼光纖放大器的噪聲特性介于前向抽運與后向抽運之間 ,但主要取決于前向抽運方式所導致的噪聲特性 ;雙向抽運方式的飽和功率低于單向抽運方式的飽和功率 ,同前向抽運與后向抽運提供的增益比例有關 ;雙向抽運方式的抽運功率轉換效率同信號光功率及前、后向抽運提供的增益有關 ,當信號光功率較低時 ,增加前向抽運的比例可取得較高的抽運功率轉換效率 ,而信號光功率較高時 ,增加后向抽運的比例可取得較高的抽運功率轉換效率。研究一種配置 (情況 3)的雙向抽運拉曼光纖放大器 ,可以完全補償 10 0km傳輸線路的損耗 (包括無源器件的損耗 ) ,最低光信噪比為 30 .2 1dB。
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