2.16 kW单模全光纤振荡激光器泵浦结构优化的研究

1

作者 李彦丽 葛廷武 +6 位作者 刘彦磊 贾若愚 黄智健 薛闯 赵观瑞 孔浩浩 李成鑫 《红外与激光工程》 北大核心 2026年第1期203-211,共9页

高功率全光纤激光器在工业加工、科学研究等领域具有重要的应用价值。为实现高稳定性、高非线性效应阈值的高功率单模激光输出,该研究从泵浦结构优化出发,通过理论与实验相结合的方式展开研究。首先,基于激光速率方程理论模型,仿真分析... 高功率全光纤激光器在工业加工、科学研究等领域具有重要的应用价值。为实现高稳定性、高非线性效应阈值的高功率单模激光输出,该研究从泵浦结构优化出发,通过理论与实验相结合的方式展开研究。首先,基于激光速率方程理论模型,仿真分析了不同泵浦结构下腔内功率与增益光纤长度的关系、反转粒子数沿光纤长度的分布,以及不同泵浦结构下受激拉曼散射的仿真。其次,在实验中搭建了不同泵浦结构的光纤振荡激光器。研究发现,不同泵浦结构在热管理、非线性效应抑制及输出性能方面存在显著差异:前向泵浦结构,增益光纤热分布不均,使得横模不稳定效应较早发生,限制了输出功率的提升;双向泵浦结构热分布更为均匀,仍面临非线性效应和回返光管理等问题;后向泵浦结构在高功率光纤激光器抑制非线性效应方面表现优异。最终采用后向泵浦实现了工作波长为1 080 nm,输出功率高达2.16 kW,光-光转换效率约为79%、光束质量因子小于1.2,1 h内的功率不稳定度小于1%激光输出。该研究对高功率全光纤激光器进一步提升输出功率与系统稳定性具有重要意义。 展开更多

关键词 单模激光 光纤振荡激光器 后向泵浦 高功率

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富水砂层地铁竖井横通道注浆加固施工方案研究

2

作者 倪汉杰 张鹏 +2 位作者 王远六 易领兵 邓康康 《工程建设》 2025年第10期23-30,61,共9页

为解决饱和粉细砂地层注浆加固施工过程中地表构筑物变形明显、浆液扩散效果差的问题,文章以广州地铁13号线西场站工程为研究背景,针对富水砂层注浆加固施工工艺优化、注浆加固材料的适用性开展现场试验对比研究。结果表明:1)采用水平... 为解决饱和粉细砂地层注浆加固施工过程中地表构筑物变形明显、浆液扩散效果差的问题,文章以广州地铁13号线西场站工程为研究背景,针对富水砂层注浆加固施工工艺优化、注浆加固材料的适用性开展现场试验对比研究。结果表明:1)采用水平钻杆后退式注浆工艺,在注浆孔周边打设泄压孔进行真空抽吸,在注浆压力与排水压力的共同作用下能够实现定向诱导渗透注浆;2)在超细水泥添加减水剂能够提升浆液的渗透能力,同等注浆压力条件下,添加0.4%减水剂的单孔注浆量比未添加减水剂的单孔注浆量提升4倍;现场施工监测结果表明,采用“抽注法”注浆,在不提高注浆压力的前提下,可以有效控制周边地层变形,地表和管线的隆起变形值均控制在1 cm以内。本文研究结果可为类似工程提供一定参考。 展开更多

关键词 富水砂层 地层加固 后退式注浆 抽注法

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多泵浦喇曼放大器简化模型设计及泵浦优化 被引量：4

3

作者 凌洁 李康 +2 位作者 孔繁敏 刘艳 郭毅峰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期333-336,共4页

对多泵浦光纤喇曼放大器 (FRA)功率传输方程进行了合理简化 ,得到密集波分复用系统 (DWDM)信号合成喇曼增益的数学模型 ,分析了受激喇曼散射 (SRS)对信号喇曼增益的影响。并在该简化模型基础上介绍了一种对泵浦波长分布和输入功率进行... 对多泵浦光纤喇曼放大器 (FRA)功率传输方程进行了合理简化 ,得到密集波分复用系统 (DWDM)信号合成喇曼增益的数学模型 ,分析了受激喇曼散射 (SRS)对信号喇曼增益的影响。并在该简化模型基础上介绍了一种对泵浦波长分布和输入功率进行优化计算的方法 ,实现了超宽带平坦的喇曼增益谱 ,为多泵浦FRA在DWDM系统中的应用提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 多泵浦光纤喇曼放大器 受激喇曼散射 合成喇曼增益 后向泵浦 泵浦优化

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分布式光纤喇曼放大器实验研究 被引量：5

4

作者 周维军 王荣波 李泽仁 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期373-376,共4页

为了对后向抽运分布式宽带光纤喇曼放大器的特性进行实验研究,采用多波长1426nm,1440nm,1460nm,1475nm和1495nm的半导体激光器作为抽运源,实现了C+L波段近80nm带宽的信号光放大,获得了比较好的平坦增益、偏振相关增益,系统平均开关增益... 为了对后向抽运分布式宽带光纤喇曼放大器的特性进行实验研究,采用多波长1426nm,1440nm,1460nm,1475nm和1495nm的半导体激光器作为抽运源,实现了C+L波段近80nm带宽的信号光放大,获得了比较好的平坦增益、偏振相关增益,系统平均开关增益为10.7dB,增益平坦度为1.5dB,最大噪声指数为-1.96dB,偏振相关增益小于0.4dB。结果表明,光纤喇曼放大器的抽运源波长、功率选择比较合理,系统所有技术指标均满足光纤通信使用要求。这一结果将对通信产业化发展有着重要的指导作用。 展开更多

关键词 光通信 光纤喇曼放大器 后向抽运 开关增益 增益平坦度 噪声指数

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反向抽运光纤喇曼放大器增益特性分析 被引量：8

5

作者 邓华秋 龙青云 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1534-1537,共4页

将打靶法和龙格库塔法两种数值计算方法相结合,对反向抽运光纤喇曼放大器中信号光和抽运光相互作用的耦合微分方程进行数值求解.在分别选取不同参量且取不同值的条件下,详细分析了光纤长度、初始信号光功率、初始抽运光功率、光纤有效... 将打靶法和龙格库塔法两种数值计算方法相结合,对反向抽运光纤喇曼放大器中信号光和抽运光相互作用的耦合微分方程进行数值求解.在分别选取不同参量且取不同值的条件下,详细分析了光纤长度、初始信号光功率、初始抽运光功率、光纤有效面积、喇曼增益系数及光纤对信号光与抽运光的损耗等参量对增益的影响,最后提出了有效提高增益的方法. 展开更多

关键词 光通信技术 反向抽运光纤喇曼放大器 数值模拟 增益 受激喇曼散射

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光纤拉曼放大器的最大拉曼增益特性 被引量：3

6

作者 龙青云 胡素梅 朱伟玲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期236-241,共6页

为了分析同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器的最大拉曼增益,基于耦合微分方程,采用理论推导的方法,根据不同抽运结构下信号光放大的不同实际情况定义并推导出同向抽运光纤拉曼放大器和反向抽运光纤拉曼放大器的最大拉曼增益公式。然后,... 为了分析同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器的最大拉曼增益,基于耦合微分方程,采用理论推导的方法,根据不同抽运结构下信号光放大的不同实际情况定义并推导出同向抽运光纤拉曼放大器和反向抽运光纤拉曼放大器的最大拉曼增益公式。然后,详细分析了各个参数对两种抽运方式下光纤拉曼放大器的最大拉曼增益的影响。对两种抽运方式下相同参数引起的最大拉曼增益进行了比较。结果表明,同样的参数对同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器最大拉曼增益的影响有相同的地方,也有不同的地方。最后,将最大拉曼增益和常用的开关增益进行了比较。对光纤拉曼放大器的实验、成本估计和器件效率等研究有重要参考意义。 展开更多

关键词 光纤通信 光纤拉曼放大器 理论推导 最大拉曼增益 同向抽运 反向抽运

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同向与反向抽运光纤拉曼放大器的增益比较 被引量：5

7

作者 龙青云 邓华秋 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期655-658,共4页

为分析同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器(FRA)的增益特性,基于已有的耦合微分方程,采用反向抽运中打靶法和龙格库塔法相结合的算法,得到相应结果;详细分析了所有参量对增益的影响,对两种抽运方式在小信号和大信号时分别进行比较,指出... 为分析同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器(FRA)的增益特性,基于已有的耦合微分方程,采用反向抽运中打靶法和龙格库塔法相结合的算法,得到相应结果;详细分析了所有参量对增益的影响,对两种抽运方式在小信号和大信号时分别进行比较,指出小信号时,同向和反向抽运FRA的增益相差不大;大信号时,同向抽运FRA的增益要高于反向抽运的,并且比反向抽运更难以达到增益饱和。 展开更多

关键词 光纤拉曼放大器 增益 同向抽运 反向抽运

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同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值比较 被引量：2

8

作者 龙青云 吴庭万 +1 位作者 胡素梅 张秋晶 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期3-4,共2页

为分析同向抽运与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值特性,基于已有的耦合微分方程,采用龙格库塔算法和打靶算法,数值模拟同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程,在此基础上根据实际情况推导出同向与反向抽运光纤喇... 为分析同向抽运与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值特性,基于已有的耦合微分方程,采用龙格库塔算法和打靶算法,数值模拟同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程,在此基础上根据实际情况推导出同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值公式,这些公式比文献中的阈值公式更全面。然后,详细分析各个参数对同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器阈值特性的影响,并且对两种抽运方式的阈值进行比较,结果表明,各参量对同向和反向抽运FRA的阈值影响有相同的地方,也有不同的地方。相同参数时,反向抽运光纤喇曼放大器的阈值都大于同向抽运光纤喇曼放大器的值。结论对于光纤喇曼放大器的优化设计和实验有指导作用,为进一步的研究提供有益的参考。 展开更多

关键词 光纤通信 光纤喇曼放大器 阈值 同向抽运 反向抽运 数值模拟 受激喇曼散射

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宽带光纤拉曼放大器的优化设计 被引量：2

9

作者 陶在红 常建华 +1 位作者 孙小菡 张明德 《电子器件》 CAS 2003年第4期444-446,450,共4页

研究优化设计宽带光纤拉曼放大器平坦增益带宽的方法。通过研究多波长后向泵浦光纤拉曼放大器的传输方程,分别用模拟煺火算法及四阶阿当方法迭代出各泵浦波频率及输入功率的大小。可设计出满足增益平坦度要求的宽带光纤拉曼放大器。设... 研究优化设计宽带光纤拉曼放大器平坦增益带宽的方法。通过研究多波长后向泵浦光纤拉曼放大器的传输方程,分别用模拟煺火算法及四阶阿当方法迭代出各泵浦波频率及输入功率的大小。可设计出满足增益平坦度要求的宽带光纤拉曼放大器。设计了两个光纤拉曼放大器,一个采用双波长泵浦,得到的平坦增益带宽为50nm,增益不平坦度小于1dB。另一个采用四波长泵浦,得到的平坦增益带宽为80nm,增益不平坦度小于1dB。所得结果证明提出的优化设计方法对于设计多波长泵浦平坦增益带宽光纤拉曼放大器是一种有效的方法。 展开更多

关键词 光纤喇曼放大器 平坦增益带宽 模拟煺火算法 后向泵浦

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掺镱光子晶体光纤激光器谐振腔的实验研究 被引量：4

10

作者 刘宗华 郑义 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期105-108,共4页

为了对光纤激光器的谐振腔进行优化,研究了976nm半导体激光器后向抽运掺Yb3+双包层光子晶体光纤在不同腔结构下的输出特性。在实验中分别采用平面镜和平凹镜作为后腔镜对谐振腔进行了研究,利用平面镜做后腔镜时,存在模式竞争现象,激光... 为了对光纤激光器的谐振腔进行优化,研究了976nm半导体激光器后向抽运掺Yb3+双包层光子晶体光纤在不同腔结构下的输出特性。在实验中分别采用平面镜和平凹镜作为后腔镜对谐振腔进行了研究,利用平面镜做后腔镜时,存在模式竞争现象,激光输出线宽约10nm,激光输出斜率效率为9%;而利用平凹镜做后腔镜时,模式稳定,激光输出线宽约5nm,激光输出斜率效率为11%。结果表明,利用平凹镜做后腔镜时,激光器的模式更稳定、线宽更窄,并且效率更高。 展开更多

关键词 激光技术 光纤激光器 掺镱光子晶体光纤 后向抽运 波导谐振腔

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倾斜椭圆微孔端面上游泵送气体密封流体动压特性 被引量：8

11

作者 谢静 白少先 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期233-239,共7页

对倾斜椭圆微孔上游泵送气体密封的流体动压特性开展研究,对转速、密封压力、密封间隙等不同操作参数和方向因子、倾斜角、孔深以及面积比等微孔参数对密封端面动压开启力和泄漏量进行了数值分析.结果显示:倾斜椭圆微孔上游泵送气体密... 对倾斜椭圆微孔上游泵送气体密封的流体动压特性开展研究,对转速、密封压力、密封间隙等不同操作参数和方向因子、倾斜角、孔深以及面积比等微孔参数对密封端面动压开启力和泄漏量进行了数值分析.结果显示:倾斜椭圆微孔上游泵送气体密封可产生明显的流体动压效应,文中计算条件下动压效应使得开启力的增幅可达50%;高速条件下,倾斜椭圆微孔上游泵送气体密封可形成完全的反向泄漏. 展开更多

关键词 倾斜椭圆微孔 上游泵送 反向泄漏 动压效应

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基于后向建模的并联式液压混合动力车辆再生制动策略研究 被引量：6

12

作者 刘涛 姜继海 孙辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第15期1880-1884,共5页

分析了并联式液压混合动力系统功率密度大和城市行驶工况制动频繁的特点,综合考虑车辆载荷以及驱动方式对再生制动性能的影响,提出了一种基于安全制动的再生制动控制策略,采用后向建模方法建立了液压混合动力汽车仿真模型,进行了典型循... 分析了并联式液压混合动力系统功率密度大和城市行驶工况制动频繁的特点,综合考虑车辆载荷以及驱动方式对再生制动性能的影响,提出了一种基于安全制动的再生制动控制策略,采用后向建模方法建立了液压混合动力汽车仿真模型,进行了典型循环工况的再生制动仿真研究。仿真结果证明了所提出的再生制动控制策略和系统模型的正确性与适用性,在确保制动安全性的前提下高效地回收制动动能。 展开更多

关键词 液压混合动力 再生制动 液压泵/马达 后向建模

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反向抽运喇曼光纤放大器开关增益特性研究 被引量：1

13

作者 姜海明 王亚非 +1 位作者 谢康 周鹰 《光电子技术》 CAS 2004年第2期114-117,124,共5页

用数值计算的方法 ,对影响反向抽运喇曼光纤放大器开关增益的几个参数与反向抽运喇曼光纤放大器开关增益的关系进行了分析研究 。

关键词 光电子学 光纤通信 反向抽运 喇曼光纤放大器 开关增益

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离心泵做透平的叶片弯曲形状分析 被引量：7

14

作者 杨孙圣 张慧 +1 位作者 孔繁余 许荣军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1467-1472,1479,共7页

为提高液力透平的效率,设计了前弯和后弯2种叶片弯曲形式的叶轮,利用实验、理论和数值计算相结合的方法对离心泵做透平的水力性能进行了研究.分别对后弯式叶轮泵工况、透平工况和前弯式叶轮液力透平工况3种情况的水力性能进行了分析,得... 为提高液力透平的效率,设计了前弯和后弯2种叶片弯曲形式的叶轮,利用实验、理论和数值计算相结合的方法对离心泵做透平的水力性能进行了研究.分别对后弯式叶轮泵工况、透平工况和前弯式叶轮液力透平工况3种情况的水力性能进行了分析,得到泵工况和2种液力透平工况下外特性曲线的差别,并分析了液力透平各过流部件内部功率损失分布.研究结果表明:泵作透平的外特性曲线与泵的不同,Q-H曲线随流量增加而逐渐增加;2种叶轮形式的液力透平对比中,前弯形叶轮在最高效率点的流量、扬程、轴功率和效率分别比后弯形叶轮高;前弯形叶轮高效点以及高效点之后的流量效率曲线高于后弯形叶轮的流量效率曲线,流量扬程曲线低于后弯形叶轮的流量扬程曲线,2种形式的叶轮轴功率相差不大.液力透平各过流部件功率损失分布表明,前弯形叶轮内部的功率损失的减小是液力透平效率提高的主要原因;对比2种叶片弯曲形状液力透平的流量和扬程系数可知,前弯式叶轮的流量系数和扬程系数均大于同尺寸后弯式叶轮的,因此前弯叶轮更适合于液力透平工况运行. 展开更多

关键词 离心泵做透平 前弯形叶轮 后弯形叶轮

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水泵吸水池后台阶内部流场试验研究 被引量：1

15

作者 陈铁军 刘树红 吴玉林 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2025-2027,共3页

本文利用PIV技术测量了卧式开放式水泵吸水池内部台阶附近的流场,得到了定常不同工况下的流场速度分布图等水力参数结果,通过对试验结果的分析发现,台阶高度、进口来流速度和淹没深度的变化对吸水池内部流场都产生重要的影响。

关键词 水泵吸水池 后台阶流动 PIV

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基于全国产器件的大模面积掺镱双包层光纤放大器的实验研究

16

作者 郭占城 贾秀杰 +5 位作者 付圣贵 刘艳格 司立彬 张健 袁树忠 董孝义 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期66-69,共4页

报道了一种后向泵浦的大模面积掺镱双包层光纤放大器,输出功率为1.12 W,放大后信号光的3 dB线宽为0.028 nm,并保持了输入信号光的优良光谱特性.首次从实验上深入研究了在该种放大器中,前向输出功率、后向输出功率随泵浦功率变化的规律,... 报道了一种后向泵浦的大模面积掺镱双包层光纤放大器,输出功率为1.12 W,放大后信号光的3 dB线宽为0.028 nm,并保持了输入信号光的优良光谱特性.首次从实验上深入研究了在该种放大器中,前向输出功率、后向输出功率随泵浦功率变化的规律,为更高效率和更高功率的双包层光纤放大器的研制提供了重要的实验数据. 展开更多

关键词 光纤元件 大模面积掺镱双包层光纤放大器 功率变化规律 后向泵浦

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后向泵浦Raman放大器的快速算法

17

作者 周俊鹤 陈建平 李新碗 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1854-1856,共3页

分析了Raman放大器的数学模型,提出了一种新的步长预测方法,给出了这种步长的数学表示,从而得到了一种新的后向泵浦Raman放大器的分析和计算方法.仿真结果表明,该方法收敛速度快、精度高,同等精度下,较一般方法快60%,可很好地应用于Rama... 分析了Raman放大器的数学模型,提出了一种新的步长预测方法,给出了这种步长的数学表示,从而得到了一种新的后向泵浦Raman放大器的分析和计算方法.仿真结果表明,该方法收敛速度快、精度高,同等精度下,较一般方法快60%,可很好地应用于Raman光纤放大器的优化和性能分析. 展开更多

关键词 光纤维放大器 RAMAN放大器 后向泵浦 打靶法

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Er^(3+)/Yb^(3+)共掺双包层光纤超荧光光源的实验研究

18

作者 石磊 赵尚弘 +3 位作者 余侃民 董淑福 李玉江 占生保 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期190-192,共3页

报道了基于双程后向单级泵浦结构的宽带Er3+/Yb3+共掺双包层光纤超荧光光源的实验研究结果。采用980nm泵浦源,通过优化泵浦功率和光纤长度,在波长1550nm处,实验仅用1m Er3+/Yb3+共掺双包层光纤获得了30.8mW的超荧光输出,泵浦斜效率为28%... 报道了基于双程后向单级泵浦结构的宽带Er3+/Yb3+共掺双包层光纤超荧光光源的实验研究结果。采用980nm泵浦源,通过优化泵浦功率和光纤长度,在波长1550nm处,实验仅用1m Er3+/Yb3+共掺双包层光纤获得了30.8mW的超荧光输出,泵浦斜效率为28%,光谱3dB带宽为35nm。 展开更多

关键词 超荧光光纤光源 双程后向泵浦 ER^3+/YB^3+共掺光纤 光纤陀螺

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超长距离系统中光纤拉曼放大器的设计 被引量：6

19

作者 龙青云 《茂名学院学报》 2007年第6期49-51,共3页

简述了各种结构光纤拉曼放大器的性能,充分考虑了实际情况,从同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器的耦合微分方程出发,对两者信号光的功率演变过程进行了推导,并引进设计实例,说明了综合利用同向抽运与反向抽运各自放大信号的特点可以设... 简述了各种结构光纤拉曼放大器的性能,充分考虑了实际情况,从同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器的耦合微分方程出发,对两者信号光的功率演变过程进行了推导,并引进设计实例,说明了综合利用同向抽运与反向抽运各自放大信号的特点可以设计长距离和超长距离系统中的双向抽运光纤拉曼放大器,为光纤拉曼放大器的进一步研究提供了参考。 展开更多

关键词 光纤拉曼放大器 同向抽运 反向抽运 超长距离通信

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分布式反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率分析

20

作者 龙青云 胡素梅 彭志平 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期486-491,共6页

为了对反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格库塔算法和打靶法相结合的数值模拟方法,详细分析所有物理因素对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响。结果表明:功率转换效率先随着光纤长度增加而... 为了对反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格库塔算法和打靶法相结合的数值模拟方法,详细分析所有物理因素对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响。结果表明:功率转换效率先随着光纤长度增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;功率转换效率随着初始信号光功率、光纤拉曼增益系数、信号光损耗系数增加而增加,随着光纤有效面积、抽运光损耗系数、抽运光与信号光的频率比增加而减小;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系。所得结论对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究以及光纤拉曼放大器的其他相关研究有重要参考意义。 展开更多

关键词 光纤通信 光纤拉曼放大器 功率转换效率 反向抽运 数值模拟

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