基于四波混频效应的全光波长变换_图文

1、聊城大学硕士学位论文基于四波混频效应的全光波长变换姓名:王维涛申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:刘山亮20070401 图2-2抽运光波长与混频效率的关系由式(2.11可知在光纤零色散波长固定的前提下,相位失配与抽运光波长有关,且现在的光纤制造工艺基本能够使得光纤的零色散波长保持一个固定值,而信号源则可能受到温度等外界环境的影响。因此抽运光波长的变化对四波混频效率有着重要影响。图22所示在抽运光波长等于光纤零色散波长时,混频效率取得最大值。但抽运光波长在某个小的范围内变化时,混频效率仍然可以保持一个较大数值。 图23k一五I与口对混频效率影响的关系如图23所示,在抽运光波长与光纤

2、零色散波长有微小差别h一九|=o.2rimFt,为获 聊城大学硕士学位论文掣=r警(河毛唧唧(一吉虹唤葛暑#划(2-31其中Ak”=砂+砂一定一砖”为第m段光纤的相位匹配。掣:。-L署-(DX,。妒川矿1眇1ex牲呶也豢言筹竽划令掣=母expl姜(一争剃¨Lj l(,=儿"c将式(2.33代入式(232可得。掣=r警(%mE一对母cxpL芝.1=1卜口一龇bexp薯(一吉口一雄卜exp(一丢b姆端蚓霹(k=掣expJlLJ5“光纤链路输出端的四波混频光场为:疋=掣(k将式(2.34(2.35代入式(236得:驯警m妒“dkx(-货刮¨州利争划bH吉b謦制掣岍窘。2

3、IEp(1lEq 1I槲I傩(一扣训-】2I薹ex薹(_口一必出tnbex一吉.c,二二!z!;!;:ij:!:;!划2因此,四波混频效应产生的变换波的信号功率为【23】:=暖ncEf锄其中A矿为光纤的有效面积。2l (232(233(234(2.35(236(2.37(238(2390蟛一盯一2一 因而产生的波长变换效率最高,在光纤长度为相干长度的整数倍时,波长变换仍能达到较大值,但由于受到光纤衰减等因素的影响。其变换波功率逐渐降低,因此波长变换效率也随之减小。色散平坦光纤图3一14全光波长变换的实验装置实验装置如入3.15所示,光源采用H8153A激光器,经过越硝NEX A194140信道

4、波分复用器AWG分成的两束光信号作为抽运光以及信号光,频率分别为194.78THz, 194.99THz。两束光经耦合器输出到KPS.BT-C-30.PB.SA型EDFA后,抽运光以及信号光经过放大输出到色散平坦光纤G655中,两束光在光纤中的非线性作用下,由四波混频效应产生了预期的全光波长变换效应。波长变换频谱图可通过光谱分析仪AQ6319观测。 图315传输前抽运光与信号光的频谱调整激光器输出电流为h=h=O.gA,输出功率为20.4dBm条件下,传输前抽运光与信号光频谱如上图3.15所示,经过12.7km色散平坦光纤后,产生的波长变换频谱如图3.16所示。由图可知,变换光功率可达.3dB

5、m。 图316全光波长变换频谱图实验中,在激光器输出电流lJ=12在0.5A的时,信号峰值功率由没有接入EDFA时的-23.33dBm,上升至6.19dBm,总功率由.19.62dBm升至12.05dBm,在此范围内没有发现FWM现象,当激光器输出电流升至11=12在1.铂的时仍无四波混频现象。在接上12.7km的色散平坦光纤后,出现了多重四波混频现象。当调整激光器输出电流11=12在0.3A一1A的范围内,光纤长度分别设为10m,2m, 400m时,均未发现FWM现象。在采用12.7/o'n的色散平坦光纤后观测到十分清晰的波长变换波形,如图3.16所示。通过调整EDFA的输出功率,由18.5dBm降至15.8dBm后,波长变换明显减弱,当EDFA输出