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采用全拉曼放大技术的高速光纤传输系统具有噪声低、带宽大且配置灵活、结构简单和升级方便等优点。密集波分复用(DWDM)系统中采用全拉曼放大技术是系统传输容量提升的需要。本论文结合863重大项目“WDM超长距离光传输技术的研究与实现”，对全拉曼放大波分复用系统展开了理论和实验研究。论文的工作和创新点包括：
1.提出一种以信道容量为目标参量的全拉曼放大光传输系统优化配置方法，导出全拉曼放大光传输系统信道容量的解析表达式，并从信道容量角度研究了系统最优化配置问题。研究发现受噪声和非线性因素的综合影响，全拉曼放大光传输系统中标准单模光纤(SSMF)段和色散补偿光纤(DCF)段的开关增益分配以及系统的信号入纤功率都存在最优值。
2.提出一种新的拉曼放大系统时域仿真算法—基于动态耦合波方程的分段传输算法。与原有算法相比，该算法的计算结果和实验结果更吻合。通过仿真和实验研究了拉曼放大系统中功率瞬态的功率过冲幅度和过冲持续时间的信道分布特性，结果表明瞬时功率过冲幅度有增益相关性，过冲持续时间具有波长相关性。
3.对全拉曼放大系统的动态特性进行了仿真研究。针对全拉曼放大系统中部分信道上/下路引起的剩余信道的功率瞬态，提出一种“两级微分－积分分离的PID控制”方案来对它进行抑制，仿真结果表明使用该方案取得了较好的抑制效果。
4.针对拉曼放大光传输系统，利用光纤断裂后反射输出功率瞬时变化的时间特征，提出基于瞬时反射泵浦功率分析的光纤断裂点定位法-TRPPAM，给出了该方法的实现原理图，并对该方法的断点定位性能进行了理论分析。该方法具有在线实时定位的特点。
5.针对拉曼放大光传输系统，提出基于反射泵浦功率反馈控制的断裂点定位法-RPPFCM。给出了该方法的实现原理图，并对该方法的断点定位性能进行了理论分析。该方法具有如下特点：1)可在线实时测量。2)能重复进行测量。3)测量精度高。4)结构简单易实现。
6.在863重大课题项目“WDM超长距离光传输技术的研究与实现”的支持下，作者和本实验室的老师同学们一起在国内首次实现了超长距离全拉曼放大的波分复用光传输系统：C波段36×10Gb/sNRZ信号3550公里环路无误码传输(40分钟测量结果无误码，BER＜10-12)。