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分布式拉曼光放大系統(tǒng)中噪聲的精確分析

趙明君; 崔力民; 侯建明; 宋廣磊; 項旻; 李明; 李蔚; 鄭強(qiáng) 國網(wǎng)新疆電力有限公司信息通信公司; 烏魯木齊830000; 武漢光迅科技股份有限公司; 武漢430205; 華中科技大學(xué)武漢光電國家實驗室; 武漢430074

摘要：光纖中的隨機(jī)散射現(xiàn)象憑借其在不同應(yīng)用場景中的重要影響成為了一個非常熱門的研究主題，但到目前為止，還沒有理論方法能夠準(zhǔn)確描述光纖中散射現(xiàn)象的隨機(jī)性及其影響。文章提出一種能夠分析光纖散射現(xiàn)象隨時間和散射點位置隨機(jī)變化的較為準(zhǔn)確的數(shù)值模型，并用該數(shù)值模型分析了分布式拉曼放大系統(tǒng)中的瑞利散射和自發(fā)拉曼散射噪聲的頻譜。之后，將仿真分析結(jié)果與現(xiàn)有模型的仿真分析結(jié)果和實驗測量的結(jié)果進(jìn)行了對比分析。文中模型計算得到的功率密度譜與實驗結(jié)果誤差在5dBc/Hz以內(nèi)，而現(xiàn)有模型在高頻區(qū)的誤差往往>10dBc/Hz，說明文中結(jié)果與實際測量結(jié)果相比誤差更小，證明了模型的準(zhǔn)確性。文中模型可作為一種分析優(yōu)化分布式光纖系統(tǒng)，特別是分析具有分布式光放大的系統(tǒng)的工具，例如具有雙向拉曼放大的超長跨距光纖電力通信系統(tǒng)、光纖傳感器系統(tǒng)以及光纖隨機(jī)反饋激光器等。

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