Praseodym-dotierte Faserverstärker für den Wellenlängenbereich um 1,3 mym:
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Düsseldorf
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| adam_text | Titel: Praseodym-dotierte Faserverstärker für den Wellenlängenbereich um 1,3 mym
Autor: Krummrich, Peter
Jahr: 1995
V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Spektroskopische Untersuchungen an Gläsern 5 2.1 Transmissionsmessungen................................ 6 2.2 Lebensdauermessungen................................. 9 3 Messungen an Verstärkerfasern 14 3.1 Brechzahlprofilmessungen................. 15 3.2 Dämpfungsmessungen............. 16 3.3 Grenzwellenlängen-Messungen............................. 18 3.4 Feldverteilungsmessungen............................... 19 3.5 Lebensdauermessungen........,....................... 21 3.6 Emissionsquerschnitts-Spektrum des Pumpüberganges............... 25 4 Ein numerisches Faserverstärkermodell 30 4.1 Arbeitsweise des Simulationsmodells......................... 31 4.1.1 Ratengleichungen von Praseodym....................... 32 4.1.2 Verstärkungsgleichungen............................ 35 4.2 Zusammenstellung der spektroskopischen Daten................... 37 4.3 Berechnung der Leistungsdichteverteilung...................... 42 4.3.1 Ausdrücke für die Feld- und Leistungsdichteverteilungen.......... 43 4.3.2 Vergleich der Ergebnisse............................ 47 4.3.3 Schlußfolgerungen aus dem Vergleich der Leistungsdichteverteilungen ... 52 4.4 Berechnung der Rauschzahl.............................. 53 4.5 Implementierung.................................... 55 5 Untersuchung der Verstärkereigenschaften 57 5.1 Der Aufbau des Verstärkermeßplatzes ........................ 57 5.2 Abhängigkeit des Gewinns von der Pumpwellenlänge................ 59 5.2.1 Verhalten bei konstanter Faserlänge..................... 59 5.2.2 Verhalten bei gewinnoptimierter Faserlänge................. 61
VI INHALTS VERZEICHNIS 5.2.3 Einfluß der Fasernebendämpfung auf das Pumpspektrum ......... 66 5.3 Abhängigkeit des Gewinns von der Signalweilenlänge................ 68 5.3.1 Einfluß der Nebendämpfung auf den Verstärkergewinn........... 70 5.4 Vergleich unterschiedlicher Pumpanordnungen ................... 80 5.5 Abhängigkeit der Rauschzahl von der Signalleistung ................ 87 5.6 Steigerung des mit dem Meßaufbau erzielbaren Gewinns ............... 92 5.6.1 Abschätzung der Genauigkeit des Simulationsmodells ........... 95 6 Untersuchung der Systemeigenschaften 97 6.1 Kaskadierung von zwei Verstärkerstufen....................... 97 6.1.1 Kaskadierung von zwei kodirektional gepumpten Verstärkern.......100 6.1.2 Kaskadierung von ko- und kontradirektional gepumpten Verstärkern . . . 105 6.1.3 ¿ askade mit Austausch aller Strahlungskomponenten ...........107 6.1.4 Verhalten bei unterschiedlichen Signalwellenlängen..... 109 6.1.5 Kaskaden mit Isolator und Filter zwischen den Stufen...........113 6.2 Ubertragungsstrecken mit Faserverstärkern . . ...................116 6.2.1 Parameter Pumpleistung ...........................117 6.2.2 Parameter Obertragungsfaserlänge......................126 6.2.3 Parameter Signal-Eingangsleistung............... 130 6.2.4 Wellenlängenmultiplex-Eigenschaften.....................135 6.2.5 Zusammenfassung und Ausblick ............. 141 7 Zusammenfassung 142 Literaturverzeichnis 145
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