【毕业设计】光纤拉曼放大器仿真研究 ㊣ 精品文档 值得下载

器最引人注目的地方是它是目前所开发出来的唯种光纤基全波段放大器。

作为超带宽放大的核心技术得到更多的关注，等人采用和的五个泵浦实现了带宽的上上的传输信道间隔达，平均增益为，平坦度为，不平坦幅度约占平均增益的。

虽然与实际应用还有差距需要的无中继传输距离，但是对超带宽多波长泵浦的发展具有奠基作用。

本文所做工作本文第章主要介绍了拉曼放大器的历史，现状及发展，拉曼放大器有着独特的优点而被广泛应用。

第二章因研究要使用仿真，所以在其中对其进行简单的介绍。

第三章主要是对几种光放大器，包括拉曼放大器进行具体介绍，并分析其优缺点及其具体应用方向。

第四章主要介绍了拉曼阈值的理论分析，包括同向拉曼放大器和反向拉曼放大器。

第五章主要是对第三章公式中的泵浦功率进行求解，以进步仿真拉曼阈值，同时对不同种类的光纤进行了拉曼阈值求解。

第六章总结实验得到的结论。

简介基本功能是矩阵实验室的简称，是美国公司出品的商业数学软件，用于算法开发数据可视化数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括和两大部分。

是由美国公司发布的主要面对科学计算可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析矩阵计算科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在个易于使用的视窗环境中，为科学研究工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言如的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

特点及优势特点高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握功能丰富的应用工具箱如信号处理工具箱通信工具箱等，为用户提供了大量方便实用的处理工具。

优势友好的工作平台和编程环境由系列工具组成。

这些工具方便用户使用的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。

包括桌面和命令窗口历史命令窗口编辑器和调试器路径搜索和用于用户浏览帮助工作空间文件西南石油大学本科毕业设计论文的浏览器。

随着的商业化以及软件本身的不断升级，的用户界面也越来越精致，更加接近的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。

而且新版本的提供了完整的联机查询帮助系统，极大的方便了用户的使用。

简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的及进行出错原因分析。

简单易用的程序语言个高级的矩阵阵列语言，它包含控制语句函数数据结构输入和输出和面向对象编程特点。

用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好个较大的复杂的应用程序文件后再起运行。

新版本的语言是基于最为流行的语言基础上的，因此语法特征与语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。

使之更利于非计算机专业的科技人员使用。

而且这种语言可移植性好可拓展性极强，这也是能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。

强大的科学计算机数据处理能力是个包含大量计算算法的集合。

其拥有多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。

函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。

在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如和。

在计算要求相同的情况下，使用的编程工作量会大大减少。

的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量快速傅立叶变换的复杂函数。

函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解微分方程及偏微分方程的组的求解符号运算傅立叶变换和数据的统计分析工程中的优化问题稀疏矩阵运算复数的各种运算三角函数和其他初等数学运算多维数组操作以及建模动态仿真等。

出色的图形处理功能自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。

高层次的作图包括二维和三维的可视化图象处理动画和表达式作图。

可用于科学计算和工程绘图。

新版本的对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在般数据可视化软件都具有的功能例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等方面更加完善，而且对于些其他软件所没有的功能例如图形的光照处理色度处理以及四维数据的表现等，同样表现了出色的处理能力。

同时对些特殊的可视化要求，例如图有了更高的要求，传统由于其放大机制的限制，可用带宽将逐步耗尽。

于是人们把目光重新转移到了具有在线放大宽带低噪声的拉曼光纤放大器上。

本文围绕拉曼光纤放大器的参考数值对拉曼放大器的阈值，以及拉曼增益进行了仿真研究，得到了以下结论对于同种光纤的拉曼阈值是固定的，它与输入信号光大小无关。

信号能够被放大，必须要泵浦功率大于拉曼阈值，否则会由于损耗，信号光变得越来越弱。

对于小信号放大时泵浦光的分布与信号光无关，只有信号光足够大的时候信号光才对泵浦光分布产生影响。

输入泵浦光越大对信号光放大增益越大。

通过比较节的性能仿真图可以得出非线性光纤由于非线性效应对信号光放大后泵浦光功率损耗较大。

色散补偿光纤和非线性光纤的性能曲线相差不大，只是色散补偿光纤对信号的放大距离增长，且泵浦功率损耗较小。

西南石油大学本科毕业设计论文谢辞值此本科学位论文完成之际，首先要感谢我的导师郑勉老师。

郑老师从开始的论文方向的选定，到最后的整篇文论的完成，都非常耐心的对我进行指导。

给我提供了大量数据资料和建议，告诉我应该注意的细节问题，细心的给我指出。

他对光纤通信领域的专业研究和对该课题深刻的见解，使我受益匪浅。

郑老师诲人不倦的工作作风，丝不苟的工作态度，严肃认真的治学风格给我留下深刻的影响，值得我永远学习。

在此，谨向导师郑勉老师致以崇高的敬意和衷心的感谢，同时，也要感谢寝室同学对我的支持。

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最后要感谢的是我的父母，他们不仅培养了我对学习知识的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。

在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望，我定会好好孝敬和报答他们，参考文献邱昆光纤通信导论第版电子科技出版社，年月原荣光纤通信网络第版北京电子工业出版社，年月著李玉权等译光纤通信第版北京电子工业出版社，年月，第版人民有点出版社，年月科学出版社，年刘增基，周洋溢，胡辽林，周绮丽光纤通信第版西安电子科技大学出版社，年月张传浩光纤拉曼放大器的理论讨论与实现技术华中科技大学年张森张正亮等仿真技术与应用实例教程张葛祥，李娜仿真技术与应用北京清华大学出版社，孙屹，李妍通信仿真与应用北京国防工业出版社，西南石油大学本科毕业设计论文附录附录定义长度损耗系数有效纤芯面积增益系数有效长度公式，输出长度泵浦功率附录，长度泵浦功率附录输入泵浦光功率，单位输入信号光功率，单位指向调用函数，的长度为公里变量的单位由公里转换为，输出波形，有两条，条是对信号进行放大的泵浦光功率，条是被放大的信号光功率。

是长度。

光纤面积，画出只损耗而不对信号光进行放大的泵浦光功率波形同向拉曼长度功率标注同向拉曼，以及横，纵坐标减小泵浦光功率程序输入泵浦光功率，单位输入信号光功率，单位指向调用函数，的长度为公里变量的单位由公里转换为，输出波形，有两条，条是对信号进行放大的泵浦光功率，条是被放大的信号光功率。

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光纤拉曼放大器，基于受激拉曼散射机制，是唯能在到的全波段上进行光放大的器件。

同时，还具有宽带放大特性噪声系数低以及可用普通光纤作为增益介质等内在优势。

这使得成为近年来研究的热点，在光通信方面有广泛的极具吸引力的应用前景。

本论文主要内容为通过使用对同向拉曼放大器的阈值问题和增益进行研究。

本文通过参考文献中的些数值，首先对临界泵浦功率进行求解，再改变信号光功率或者泵浦光功率的情况下，在中编程得到实现，通过图形分析得到结论同种光纤的拉曼阈值是固定的，它与输入信号光大小无关并对不同种类的光纤，求解其阈值。

非线性光纤由于非线性效应对信号光放大后泵浦光功率损耗较大色散补偿光纤和非线性光纤的性能曲线相差不大，只是色散补偿光纤对信号的放大距离增长，且泵浦功率损耗较小。

关键词拉曼光纤放大器受激拉曼散射拉曼阈值拉曼增益目录摘要绪论研究的意义拉曼放大器的历史及现状拉曼放大器的应用前景本文所做工作简介基本功能特点及优势特点优势应用范围本文用到的函数拉曼放大器光放大器简介光放大器分类稀土掺杂光纤放大器半导体光放大器拉曼放大器光纤拉曼放大器的工作原理光纤拉曼放大器的基本结构光纤拉曼放大器优缺点拉曼光纤放大器的应用拉曼阈值理论分析受激拉曼散射效应拉曼阈值拉曼放大器的仿真实现泵浦临界功率求解同向泵浦临界功率求解反向泵浦临界功率求解受激拉曼散射阈值仿真同向拉曼放大器反向拉曼放大器不同拉曼光纤的性能仿真非线性光纤标准光纤色散移位光纤色散补偿光纤结论谢辞参考文献附录绪论研究的意义随着计算机网络及数据传输服务的飞速发展，长距离光纤传输系统对通信容量的需求日益膨胀。

密集波分复用技术和光放大器的产生是光纤通信领域的两大里程碑。

光纤拉曼放大器，简称是种利用受激拉曼散射效应，以传输光纤作为增益介质的全光放大器。

利用高强度的泵浦光与信号光