通过合理分析提出了便于计算多波长双向抽运光纤拉曼放大器信号及噪声功率的实用数值模型,给出求解信号和噪声功率的快速算法。在定义抽运方向度为前向抽运功率与总抽运功率值的比值后,通过对计算结果的分析发现信道平均放大自发辐射噪声功率随着抽运方向度的提高而单调递减;而信道平均双重瑞利散射噪声功率相对抽运方向度的变化曲线始终成U字形。不同的增益下存在对应的最优抽运方向度,在此抽运方向度下放大器总噪声最低。进而考虑在信号非线性失真的条件下提出了抽运方向度优化的衡量指标。优化后的多波长双向抽运方式不仅能保证对所有信道的平坦放大,而且其综合性能明显高于后向抽运方式。
对双向抽运拉曼光纤放大器 (RFA)的噪声特性、增益饱和及抽运功率转换效率进行了详细研究。结果表明 ,双向抽运拉曼光纤放大器的噪声特性介于前向抽运与后向抽运之间 ,但主要取决于前向抽运方式所导致的噪声特性 ;双向抽运方式的饱和功率低于单向抽运方式的饱和功率 ,同前向抽运与后向抽运提供的增益比例有关 ;双向抽运方式的抽运功率转换效率同信号光功率及前、后向抽运提供的增益有关 ,当信号光功率较低时 ,增加前向抽运的比例可取得较高的抽运功率转换效率 ,而信号光功率较高时 ,增加后向抽运的比例可取得较高的抽运功率转换效率。研究一种配置 (情况 3)的双向抽运拉曼光纤放大器 ,可以完全补偿 10 0km传输线路的损耗 (包括无源器件的损耗 ) ,最低光信噪比为 30 .2 1dB。
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