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| 基于OptiSystem的掺铒光纤放大器的仿真设计【通信与物联网工程专业】 摘 要 掺铒光纤放大器(EDFAErbium Doped Fiber Amplifier)，它的产生对于发展光通信与测量由很大的推进作用，让光通信系统的速度变高，容量变大以及进入全光的时期。网路内，在不相同的地方安装掺铒光纤放大器，这会让线路变得宽，功率增大以及前置功能增强。当然，在不同的地方使用EDFA，所需的相应需求便不相同。EDFA在光通信系统中，是属于其中一个必不可少的组件，直接决定着网络通信的容量与质量。根据项目研究与EDFA的特别的需求，要在EDFA中应用智能控制，通过智能控制来监控与呈现对应用EDFA时所产生的数据。在掺铒光纤放大器中应用单片机，也能对其功能与稳定性能起到有效的提高作用。把光纤放大器和PC机之间互相连接，能够使得放大器工作的参数进行实时传输，同时也能够实现对PC端光放大器的管理，让EDFA变得更加灵活与实用。在第二章的内容中，对EDFA的原理、所占优势与实践应用的情况进行了讲述。在第三章内容中，则是对EDFA的各方面的特点与性能进行了讲解。不同的网络使用，所要求的掺铒光纤放大器的性能也各不相同，在研发EDFA的过程中，要想有效地对这些指标起到控制作用，研究EDFA的理论基础是十分重要的。第四章讲述了在高速通信系统中，光纤放大器的实际应用情况。其中1 40G的单模光纤传输系统，2 8*10G WDM系统性能分析，掺饵光纤放大器在密集波分复用中的应用和掺饵光纤放大器与拉曼光纤放大器的联合使用等对高速通信系统的发展影响甚大。本文第五章对EDFA的测试数据进行了分析；另外总结并介绍了今后掺铒光纤放大器的研究前景。 【关键词】光纤通信 掺饵光纤放大器 EDFA 高速通信系统 目 录 第一章 光纤通信系统的概述 1 第一节 光纤通信系统中放大技术 1 一、光纤放大器的分类 1 二、半导体光放大器 2 三、光纤放大器 4 第二节 掺铒光纤放大器的发展历史 4 第三节 EDFA的发展方向 5 第二章 EDFA在密集波分复用系统中应用 7 第二节 波分复用（WDM）的基本概念 7 一、波分复用系统的组成 7 二、EDFA在WDM系统中的应用 8 三、WDM系统对EDFA的要求 8 四、密集波分复用（DWDM）原理概述 10 第二节 EDFA在密集波分复用（DWDM）系统中应用的分析 11 一、EDFA在DWDM系统中的作用和应用方式 11 二、DWDM中对EDFA的主要性能要求 13 第三章 光通讯系统和放大器设计软件——OptiSystem 15 第一节 独特优势 15 第二节 应用领域 15 第三节 功能说明 16 第四章 掺铒光纤放大器的工作原理及放大分析 19 第一节 掺铒光纤放大器的介绍 19 一、EDFA的放大原理 20 二、EDFA的基本性能 21 第二节 EDFA的放大设计 21 一、模型设计布局图 21 二、研究分析 22 第三节 EDFA的优缺点 31 第四节 EDFA的主要应用形式 33 第五节 EDFA的增益特性 33 结 论 36 致 谢 37 参考文献 38 附 录 39 一、英文原文 39 二、英文翻译 48 |
