收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

卫星光通信中空间辐射环境对掺铒光纤放大器影响研究

李密  
【摘要】: 近年来随着信息流量需求的迅速增长,以微波为信息载体的卫星通信技术在通信数据率的提高上逐渐显现出局限性。而卫星光通信技术相对卫星微波通信技术而言,具有设备体积小、抗干扰强和保密性高等诸多优点,同时在通信数据率方面更是有着极大的提升空间。自上世纪六十年代以来,美国、欧洲以及日本等研究机构都相继对卫星光通信技术的研究投入了巨大的人力和物力,而目前我国对该领域的关注也在不断的提高。 目前国际上卫星光通信系统基本都是采用基于半导体激光器的直接调制方式。在保证大输出光功率的前提下,由于卫星光通信链路中无法实现中继放大,在直接调制方式下进一步提高通信系统调制速率的难度越来越大。而采用由半导体激光器和掺铒光纤放大器(EDFA)构成的过渡性调制子系统结构或由半导体激光器、LiNbO3波导调制器以及EDFA组成的下一代主流调制子系统结构可以解决这一难题。 在上述两种解决方案中都需采用EDFA技术。然而EDFA受到空间辐射后,其光学性能指标会有所下降,这会影响到整个卫星光通信系统的通信质量。因此,本文对EDFA在空间辐射环境下的性能变化进行了理论和实验研究,主要内容包括以下几个方面: 为解决EDFA辐射影响研究中原有EDFA无法直接测试的难题,在基于掺铒光纤背景损耗的速率方程与传输方程的基础上,通过在无源测试模型中引入有源测试方法给出了一个新的EDFA辐射增益特性测试模型。采用该有源测试模型,只需通过测试EDFA信号光的输出功率随辐射剂量的变化就可以直接得到单波长EDFA的辐射增益特性,这使得在EDFA整机的测试过程中不再像无源测试模型中那样必须测试掺铒光纤辐射背景损耗,从而为卫星光通信系统设计人员提供一个更为便捷的分析方法。 针对光纤恢复效应所引起的测试时间受限问题,首先对能够描述常规环境下多波长EDFA增益特性的黑匣子模型的本质进行了分析。然后在此基础上将黑匣子模型引入到辐射环境中来描述多波长EDFA辐射增益特性,从而提出一种采用黑匣子模型的多波长EDFA辐射增益特性的测试方法。 为了对卫星光通信系统优化选择EDFA提供更加全面的参考依据,进一步对EDFA的抗空间辐射性能进行了实验研究。主要通过掺铒光纤的铒离子浓度与辐射剂量的关系、掺铒光纤放大器与铒镱共掺光纤放大器的抗辐射性能对比以及采用电子作为辐射源这三方面对EDFA的抗空间辐射性能进行了研究分析。 最后,为了研究EDFA在卫星光通信系统中的应用情况,进一步从信噪比以及误码率的角度分析了由辐射引起的EDFA性能变化对通信系统的影响。仿真结果表明受EDFA性能变化的影响,通信系统信噪比都是随辐射剂量的增加而减小,而误码率是随辐射剂量的增加而增大。但是在相同通信系统参数的情况下,采用EDFA作为前置放大器的通信系统的抗辐射性能要优于采用EDFA作为功率放大器的通信系统。 上述这些研究工作将为采用EDFA技术的卫星光通信系统的设计提供参考依据,并对解决高功率与调制速率这一技术矛盾从而实现卫星光通信系统的高数据率通信传输具有重要意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谭花娣;张卫东;;WDM系统中掺铒光纤放大器(EDFA)的原理及其应用[J];科技资讯;2008年36期
2 秦山,强则煊,何赛灵;低噪声、高增益的L-band EDFA的实验研究[J];光子学报;2005年03期
3 刘建龙,孙继斌,田久华;掺铒光纤放大器[J];现代电子技术;2004年12期
4 关卫华,石国武,陈章渊,吴德明,徐安士;980nm和1 480nm泵浦L波段EDFA的优化设计[J];光通信研究;2002年06期
5 邱昆,唐明光,冯波;光纤CATV用实用化掺铒光纤放大器[J];光电子.激光;2000年02期
6 汤树成,龚岩栋;宽带掺铒光纤放大器的研究[J];光纤与电缆及其应用技术;2001年03期
7 马晓明;带光隔离器的掺铒光纤放大器性能分析[J];光子学报;2002年02期
8 丁炜;CATV光网络设备原理及应用 第十六讲 EDFA光放大器的应用[J];中国有线电视;2005年12期
9 薛飞,邱昆;宽带混合光纤放大器研究[J];应用激光;2004年02期
10 周晓萍,曹文华;掺铒光纤放大器及其发展[J];五邑大学学报(自然科学版);2004年01期
11 魏景芝,王林斗;光放大器技术的比较[J];光纤与电缆及其应用技术;2002年05期
12 时书丽;对EDFA增益和自发辐射噪声的研究[J];光纤与电缆及其应用技术;2003年05期
13 马晶;李密;谭立英;于思源;周彦平;俞建杰;车驰;常国龙;卢春莲;;卫星光通信中空间辐射对EDFA性能的影响分析[J];宇航学报;2009年01期
14 黄光明,邹定锴,甘志,程绪明,余强,彭良福,许焘;HFC系统用掺铒光纤放大器的设计与测试[J];电视技术;2001年02期
15 原荣;光纤分布式拉曼放大技术及其系统设计[J];光通信研究;2002年02期
16 刘厚权,杜良桢;长距离DW DM系统中EDFA的研制[J];光纤与电缆及其应用技术;2001年04期
17 任国凤;刘雅琴;;全局模拟掺铒光纤放大器的新算法[J];长春师范学院学报(自然科学版);2008年02期
18 黄红斌,刘伟平,郑力明,陈舜儿,陈晓峰;抑制EDFA瞬态效应方法的研究[J];激光与光电子学进展;2005年07期
19 刘雪明,甘朝钦,孙小菡,张明德;VDM+EDFA系统中光纤非线性效应影响的研究[J];电子器件;2000年02期
20 张克萍;双泵掺铒光纤放大器及其应用[J];电子工程师;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邱仁和;阳华;伍浩成;吴国锋;;几种新型的掺铒光纤放大器[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
2 程红霞;;掺铒光纤放大器测试技术[A];广西光学学会2002年学术年会论文集[C];2002年
3 林泉;;高功率后置EDFA光放大器[A];广西光学学会2002年学术年会论文集[C];2002年
4 龙浩;黄宣泽;印新达;邓韬;;用于L-band的EDFA实验[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
5 钱景仁;罗家童;俞本立;;输入信号光功率对有源光纤环形腔滤波特性的影响[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
6 薛飞;邱昆;崔炳华;李中桂;李月卉;;宽带混合光纤放大器的研究[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
7 冉曾令;饶云江;;基于长周期光纤光栅的光放大器理论与实验设计[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
8 杨中民;徐善辉;张勤远;姜中宏;;掺铒磷酸盐玻璃光纤[A];2005中国硅酸盐学会特种玻璃分会学术研讨会会议论文集[C];2005年
9 毛颖超;孙凤杰;;采用反向拉曼放大器的2.5Gbit/s 300km无中继传输[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
10 李文甫;汪超;阳华;李苏;张湘英;;EDFA中增益竞争及其对WDM光网络的影响[A];2007年全国第十六届十三省(市)光学学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李密;卫星光通信中空间辐射环境对掺铒光纤放大器影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 王会波;光纤环路循环衰荡法气体浓度测量的研究[D];燕山大学;2010年
3 孙江亭;具有宽带红外发射的掺铒硼硅玻璃的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
4 朱茂华;光通信掺Er~(3+)玻璃放大器的光学及增益特性研究[D];大连海事大学;2007年
5 窦娜;低开关功率非线性环共振器全光开关原理研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 强则煊;低噪声、高增益、高平坦度掺铒光纤放大器的分析与实验研究[D];浙江大学;2004年
7 黄菁;波分复用系统中交叉相位调制效应的研究[D];华南理工大学;2002年
8 金艳丽;L波段掺铒光纤放大器增益控制技术研究[D];南开大学;2007年
9 王志;光子晶体光纤及其功能型器件的研究[D];南开大学;2005年
10 秦山;基于掺铒光纤和光纤拉曼放大机理的光纤激光器实验与理论研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖涛;掺铒光纤放大器的智能化设计及实现[D];上海交通大学;2010年
2 胡永刚;温度对于L-BandEDFA增益斜率影响的理论以及实验研究[D];上海交通大学;2012年
3 张夏阳;掺铒光纤放大器自动测试系统的研究[D];武汉邮电科学研究院;2009年
4 常程;用chirped光纤光栅作平坦器的掺铒光纤放大器的制作与应用研究[D];吉林大学;2005年
5 王志强;基于两级泵浦机制EDFA增益平坦化的研究[D];北京交通大学;2012年
6 孟祥波;多功能EDFA研究[D];北京交通大学;2012年
7 王伟;基于AGC技术的EDFA自动功率控制研究[D];长春理工大学;2010年
8 赵兰兰;EDFA增益斜率影响因素的实验研究和数值模拟[D];江南大学;2010年
9 曹毅;光网络中的EDFA研究[D];北京交通大学;2011年
10 宋艳;掺铒光纤放大器中泵浦激光器驱动源的研究应用[D];河南师范大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;光纤新秀掺铒光纤放大器(EDFA)[N];科技日报;2000年
2 上海亨通光电科技有限公司 王毅强 亨通集团有限公司 李苏明;亨通:产品走向多元化[N];通信产业报;2004年
3 铁通公司网络运行部工程师 汪兆辉;拉曼放大器“投身”DWDM系统[N];通信产业报;2004年
4 平安证券综合研究所 陈翔凯 冯彦;光电子 新技术带来投资亮点[N];证券时报;2001年
5 ;亨通光电(600487)[N];中国证券报;2003年
6 施华;拉曼光纤放大器市场分析[N];中国计算机报;2002年
7 晓瑜;中兴光电子:科技创新提升核心竞争力[N];通信产业报;2003年
8 本报记者 杨明炜;光电子产业:21世纪的第一主导产业[N];中国经济时报;2000年
9 黑龙江省电信技术支援中心 林秋菊 王洪国;密集波分复用关键技术[N];人民邮电;2001年
10 吴映红;光纤放大器的宽带化[N];中国电子报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978