高速长波长星间光通信中掺铒光纤放大器应用的理论研究
责任编辑:杭州东镭激光科技有限公司 发布时间:2009-10-14 11:26:27
提出了一个增益自动控制的级联19:, 系统,通过对掺铒光纤光放大理论模型的
数值模拟,论证了它在高速长波长星间光通信系统中应用的可行性。同时进一步分析了
在大信号、高泵浦功率条件下高速光脉冲信号放大过程中的各种畸变特性以及放大的自
发辐射对系统信噪比增益的影响。
随着全球卫星通信网络不断增多和现代小卫星应用的加速发展[5],光通信技术作为在星
间建立大容量、低费效比通信联系的有效途径越来越受到重视。欧美的星间光通信实验系统
逐渐从第一代的短波长向长波长过渡[%],主要因为短波长星间光通信系统已经无法满足现代
通信系统中信息量的急剧增长。同时地面的高速长波长光通信系统的日趋成熟和19:, 技术
的应用为高速长波长星间光通信系统的建立提供了可能。
接收卫星探测器接收的能量密度与光束半径的平方成反比。由式(&)可见,对于给定的星
间距离和天线口径,接收到的光信号能量密度与其波长平方成反比。不过,这一损耗会由于接
收机量子噪声的减小而得到部分补偿(量子噪声与波长成反比)。对于一个理想的量子限制系
统来说,工作波长加长所付出的功率代价只与波长近似成线性关系。第一代星间光通信实验
系统一般采用!,’%( 或") !*%( 波长的光发送# 接收机,但传输速率受相应波长所对应的+,-
./0 光电接受器件固有上升时间的制约,难以满足现代通信速率的要求。综合考虑选择
"122%( 作为星间光通信光发送机的工作波长是必然的趋势。但由于地面长波长通信系统的
信号光源输出功率远远无法达到星间光通信所需要的"3 量级,所以必须通过光功率放大来
加以实现。而405. 结构小巧轻便、增益、功率转换效率和饱和输出功率都比较高,是实现星
间光通信系统中信号功率放大最具有应用前景的技术途径。