采用相干与非相干泵浦组合的拉曼放大技术，实现超平坦增益特性

《Journal of Lightwave Technology》：Ultra-Flat Gain Profile With Raman Amplification Employing Combined Coherent and Incoherent Pumps

　　

摘要：

分布式拉曼放大对于提高宽带光网络的容量至关重要；然而，实现超平坦的增益曲线仍然是一个重要的设计挑战。本文提出了一个经过验证的数值模型，该模型同时考虑了相干泵浦源和光谱宽的非相干泵浦源。通过在不同前向、反向和多方向泵浦方案下，模拟结果与实验结果之间的极好一致性（平均偏差<0.1dB），严格证明了模型的准确性。利用这个经过验证的模型，我们采用了一种改进的单纯形优化算法，以实现95nm C+L波段内的超平坦放大。在40km光纤中。通过实施一种混合九泵浦方案（四个一阶非相干泵浦和五个二阶相干泵浦），以满足实际功率限制，我们实现了前所未有的峰对峰增益平坦度，即在95nm带宽内≤0.04 dB，其≤0.01dB标准偏差在不同目标增益值下10dB，9dB，以及8dB。此外，我们还展示了该系统在生成任意增益曲线方面的灵活性和高精度。最佳方案通过基于蒙特卡洛的稳定性测试得到了充分验证，结果显示在实际功率和波长变化条件下，增益的标准偏差≤0.04dB。这一结果证实了最优配置的混合非相干/相干泵浦技术在最小化增益波动和实现未来高容量WDM系统中可重构增益整形方面的优越能力。