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基于光纤光栅的外腔结构GC-SOA及其应用研究

程乘  
【摘要】: 半导体光放大器(SOA: Semiconductor Optical Amplifier)以其独有的优点,在未来的全光网络中终将会扮演十分重要的角色,无论是在光纤通信网络还是光信号的处理。而增益钳制半导体光放大器(GC-SOA:Gain Clamped SOA)是在普通的SOA中的增益谱的边缘引入了一个钳制振荡模式,从而使SOA的原有的非线性增益在输入功率不是很大的情况下保持不变,并且还可以提高饱和输出功率,可用于CATV模拟传输系统。另外GC-SOA可以在WDM系统中抑制由于传统的SOA的交叉增益调制而引起的信道串扰。光纤布拉格光栅的Bragg波长随着环境温度的变化保持很好的稳定性,因此是理想的外腔反馈元件。 本文对基于单端光纤光栅结构的GC-SOA作了理论分析并通过实验研究了构成这种GC-SOA所需的各种因素以及钳制激光的特性。具体如下: (1)简要介绍了全光网络以及SOA的特点、应用领域及其局限性,然后引入了GC-SOA并简要介绍了GC-SOA的种类。 (2)讨论了基于单端光纤光栅结构的GC-SOA的理论模型并分析了其静态特性,包括在不同条件下增益与输入功率的关系以及影响增益的其他因素。 (3)通过实验分析了引入反馈的光纤光栅、光纤光栅与FP管芯之间的耦合以及这种结构的GC-SOA中钳制激光的特性。 (4)分析CATV系统的载噪比和非线性失真,并分析了GC-SOA在CATV系统中对载噪比和非线性失真的抑制;然后用小信号分析分析了GC-SOA用于WDM系统对信道串扰的抑制。


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