輻射環境中基於bbm模型下多波長edfa噪聲係數的測量方法
2023-05-16 15:48:06
輻射環境中基於bbm模型下多波長edfa噪聲係數的測量方法
【專利摘要】本發明公開了輻射環境中基於BBM模型下多波長EDFA噪聲係數的測量方法,現有輻射環境中測試噪聲係數需要測試較多參數,要求在每個劑量點都需要停止輻射,測量時間較長,無法得到準確的測試結果。本發明將BBM模型引入到輻射環境中,利用摻鉺光纖放大器(EDFA)中增益與噪聲係數的關係,得到摻鉺光纖放大器在1540~1560nm波段上噪聲係數隨輸入光信號功率變化的預測方程。本發明只需測量很少參數就可以實現對噪聲係數隨輸入功率變化情況的預測,克服了時間受限的問題,避免了由於光纖的恢復作用所帶來的測量誤差即提高了測量的準確度。
【專利說明】輻射環境中基於BBM模型下多波長EDFA噪聲係數的測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖通信領域,特別是輻射環境中基於BBM模型下多波長EDFA噪聲係數的測量方法。
[0002]背景技
[0003]20 世紀 90 年代,慘輯光纖放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA)的誕生對於遠距離光纖通信的發展來說,具有跨時代的意義。由於EDFA具有高增益、低噪聲、長帶寬、不受偏振態影響等優點,一經推出就贏得業界的廣泛應用。隨著現代通信技術的迅速發展,人們對於高速通信的需求越來越大,波分復用(Wavelength Divis1n Multiplexing,WDM)技術也就應運而生,而多波長的EDFA在其中發揮著重要的作用。
[0004]對於多波長EDFA增益特性的測試,各個研究小組區別於傳統的計算模型,提出了多種參數少、計算簡單的模型。J.Burgmeier小組在1998年提出了一個黑匣子模型(BlackBox Model, BBM),通過測試一個參考波長和其他波長的少量參數就可以直接估計出其他波長的增益特性。更為簡便的BBM模型是Xiupu Zhang的模型:
【權利要求】
1.輻射環境中基於BBM模型下多波長EDFA噪聲係數的測量方法,其特徵在於,包括以下步驟: 步驟一、將EDFA設置於輻射環境中進行輻射,當達到預設的目標劑量時輻射停止,進入步驟二 ; 步驟二、將EDFA設置在無輻射環境下進行測量; a、向EDFA中輸入參考波長為λref的光信號,測得光信號的小信號增益Gtl、小信號噪聲係數Ftl ;改變光信號的功率,在光信號功率為P1時,測得增益G1、噪聲係數F1,在光信號功率為P2時,測得增益G2、噪聲係數F2; b、根據公式(I)、(2)、(3)、(4)分別得到第一待定係數α、參考波長為λ%時光信號的最大輸出功率PSL、第二待定係數k2 ( λ ref)、第三待定係數Ic1 ( λ ref);
其中,e為自然底數,Gf為對數坐標下光信號的小信號增益,G1dB為對數坐標下P1的增益,G,為對數坐標下P2的增益; 步驟三、向EDFA中輸入波長為λ的光信號,該光信號經過EDFA後的最大輸出功率為:
,根據EDFA中增益與噪聲係數的關係,建立噪聲係數隨輸入光功率變化的預測方程如式(6),將Pmax、a、k2 ( λ ref)、Ic1 ( λ ref)和BBM模型如式(5)帶入到公式(6),得到該波長光信號下EDFA噪聲係數隨輸入功率的變化的預測方程為:
其中,Pmax為最大輸出功率,Pin是波長為λ的光信號功率,Psat為飽和輸出功率,G為Pin對應的增益,Gtffi為對數坐標下Pin對應的增益。
2.根據權利要求1所述的輻射環境中基於BBM模型下多波長EDFA噪聲係數的測量方法,其特徵在於,所述參考波長λΜ為1550nm。
3.根據權利要求1所述的輻射環境中基於BBM模型下多波長EDFA噪聲係數的測量方法,其特徵在於,所述步驟三中輸入光信號的波長範圍為1540nm至1560nm。
【文檔編號】H04B10/07GK104168059SQ201410354001
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】李密, 焦文祥, 張旭蘋, 宋躍江, 路元剛 申請人:南京大學