WDM系统中新型EDFA的设计与增益控制分析

"WDM系统中的EDFA的分析设计 (2001年)，结合全光反馈增益锁定和光电反馈增益控制技术，提出了一种新型掺铒光纤放大器(EDFA)的设计，用于多信道放大。文章构建了完整的数学模型，并通过数值积分法进行分析，探讨了EDFA的特性参数。" 在光纤通信领域，波分复用（WDM）系统借助掺铒光纤放大器（EDFA）实现了高速率、大容量的信息传输。EDFA在WDM系统中起着关键作用，但由于网络重构和变量因素，如信道种类、波长数量及输入功率的变化，需要EDFA具有恒定增益、宽动态范围和平坦增益谱特性。 本文由储余平和杨祥林发表在2001年的《南京邮电学院学报(自然科学版)》上，提出了一个创新的EDFA设计方案。他们将全光反馈增益锁定与光电反馈增益控制相结合，旨在解决传统方法的局限性。全光反馈增益锁定能精确锁定增益，但动态范围有限；而光电反馈增益控制则能稳定增益，但控制精度较低且存在漂移问题。 论文首先介绍了光电反馈增益控制的工作原理，通过监测EDFA的放大自发辐射（ASE）功率并调整泵浦功率以维持增益稳定。然而，这种方法的精度受到光电转换和电平漂移的影响。相比之下，全光反馈环可以更精确地锁定增益，但其动态范围较小，并且在小信号输入时泵浦效率低。 为克服这些挑战，作者提出了一种新的EDFA结构，同时利用这两种技术。这样，既保持了增益的精确锁定，又扩大了动态范围。此外，新设计解决了小信号输入时泵浦光利用率低的问题，提高了能源效率。 通过建立数学模型和数值积分法的分析，作者深入研究了这种新型EDFA的性能。文章详细讨论了EDFA的特性参数，包括增益特性、动态范围以及在不同输入条件下的稳定性。这项工作对于优化WDM系统中的EDFA性能，提高整个系统的稳定性和效率具有重要意义，为未来光纤通信网络的设计提供了理论支持和实践参考。