光纖放大器的
教程包含以下十個部分:
s=S9y7i(R 1、光纖中的稀土離子
jF$bCbAUce 2、增益和泵浦吸收
D_SXxP[! g 3、穩(wěn)態(tài)的自洽解
ddTsR 4、放大的自發(fā)發(fā)射
?xa70Pb{; 5、正向和反向泵浦
LiG!xs 6、用于大
功率操作的雙包層光纖
rCK 7、納秒
脈沖光纖放大器
N F$k~r 8、超短脈沖光纖放大器
64LX[8Ax# 9、光纖放大器噪聲
W)X" G3 10、多級光纖放大器
7$"A2x 接下來是Paschotta 博士關(guān)于光纖放大器教程的第3部分:
<USK6!-G 1'NJ[
C` 局部增益的總增益
}}Zwdpo 一旦我們知道沿光纖的局部增益系數(shù),光纖放大器的無量綱總增益可以通過對整個光纖長度的積分來計算:
%`EyG 您可以將其乘以 4.343 以獲得以分貝為單位的值,或取其指數(shù)以獲得功率放大系數(shù)。
N!PPL"5z 自洽穩(wěn)態(tài)解決方案
1 5heLnei 一個巨大的挑戰(zhàn)擺在面前:如何計算穩(wěn)態(tài)下的整體增益?上面的等式似乎很容易,但是如何知道光纖中所有位置所需的增益系數(shù)呢?畢竟,這些取決于當?shù)氐谋煤托盘柟β剩覀冞不知道這些!它們又取決于未知的激發(fā)密度。顯然,我們需要為光纖中所有位置的光功率和激發(fā)密度找到一個自洽的解決方案。
pD@:]VP 在某些情況下,這相對容易獲得。例如,如果您只有一個共同傳播的泵浦和信號,您可以計算輸入端的激發(fā)密度,從中獲得局部泵浦吸收和信號增益,并用它來將功率小步傳播到光纖中。在那里,再次計算激發(fā)密度、增益和吸收等;只需重復(fù)此過程,直到到達光纖末端。
(HEi; 具有反向傳播信號和泵浦的情況并不一定很困難,除非有多個波。
Y9/`w@"v 對于反向傳播的信號和泵,有點困難,但可以使用拍攝算法。從信號輸入的一端開始,并對剩余的泵浦功率進行粗略估計。(這取決于光纖的激發(fā),目前尚不清楚。)然后將泵浦功率與信號一起傳播到另一端。(泵浦功率會朝那個方向增長;你向后傳播!)在信號輸出端,您通常會發(fā)現(xiàn)泵浦功率與實際注入的泵浦功率不匹配。但是,您可以改進您的猜測并重復(fù)該過程,直到您獲得自洽的解決方案。
n1!}d%: 當你有多個反向傳播波時,真正的麻煩就來了。例如,即使您只注入一個泵浦波并且沒有信號,您也可能通過放大的自發(fā)發(fā)射(參見第 4 部分)獲得強光,并在兩個方向上傳播。原則上,可以推廣上述射擊算法,但這涉及多維尋根。所涉及的指數(shù)依賴性并沒有讓這變得更容易......
)_&P:;N 松弛方法的挑戰(zhàn)是獲得快速可靠的收斂。
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