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随着信息化时代的到来人们对通信需求的增长越来越明显,光纤通信以惊人的速度发展着。为了适应光纤通信的市场需求,本文致力于低噪声、高增益掺铒光纤放大器(EDFA)的研究,并在此基础上进行高增益正向泵浦掺铒光纤放大系统的设计。该系统采用单泵浦双级放大的放大结构,以正向泵浦的泵浦方式对信号光进行放大。通过匹配掺铒光纤(EDF)长度达到最高增益完成对系统的光路设计,最终组成完整的掺铒光纤放大器。论文中,首先以本领域常见的几种泵浦方式及光路结构为参考,综合实际产品性能设计了单泵浦双级放大结构的掺铒光纤放大系统;接着利用光学软件optisystem对系统仿真,在EDF浓度、泵浦功率等一定时,对不同EDF长度配比时进行仿真确定EDF最佳长度比;然后利用光纤熔接机、光纤切割刀等工具搭建系统;最后对单泵浦双级放大系统进行了相关光学实验验证及测试,主要包括一级EDF长度验证性实验、二级EDF长度验证性实验、系统增益曲线谱及噪声系数测量等。经过相关实验研究,单泵浦双级掺铒光纤放大系统在信号功率0.1mw、泵浦功率600mw、铒离子浓度为6.9e+24/3m的条件下,一级EDF长度为2米,二级EDF长度为10米,此时系统的最高增益可达到33.345dB,此时噪声系数为2.4098dB。本文的独特性工作包括:1.参考本领域常见泵浦方式及光路图,设计了一种正向泵浦方式的单泵浦双级掺铒光纤放大系统,系统采用组内研究成果600mw激光泵浦源及常见光学器件,具有较强实用性。2.根据波分复用系统对EDFA的参数要求,利用光学软件optisystem对系统进行仿真,在EDF浓度、泵浦功率一定情况下,合理确定了两级掺铒光纤长度最佳配比,使系统具有高增益及低噪声系数的优良特性。3.综合考量了系统的成本及性能要求,采用单个泵浦与多个光学器件结合的方式成本较低、泵浦效率高,市场发展前景广阔。与本领域常见EDFA相比本系统具有高增益、低噪声、成本低廉等优良特性,达到了中高端产品水平。本次设计的单泵浦双级EDFA系统市场发展前景广阔,具有一定的实用价值。