Дирів Михайло Ярославович Нелінійно-оптичне підсилення світла на фоні стоксового шуму в кварцових волокнах

Краткое описание

Дирів Михайло Ярославович, інженер-телемеханік служ­би автоматизованих систем диспетчерського керування ПАТ «Прикарпаттяобленерго»: «Нелінійно-оптичне підсилен­
ня світла на фоні стоксового шуму в кварцових волокнах» (01.04.05 - оптика, лазерна фізика). Спецрада Д 26.001.23 у Київському національному університеті імені Тараса Шевчен­ка

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА
На правах рукопису
Дирів Михайло Ярославович
УДК 535.375.5, 517.988
НЕЛІНІЙНО-ОПТИЧНЕ ПІДСИЛЕННЯ СВІТЛА НА ФОНІ
СТОКСОВОГО ШУМУ В КВАРЦОВИХ ВОЛОКНАХ
01.04.05 – оптика, лазерна фізика
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата
фізико-математичних наук
Науковий керівник:
доктор фіз.-мат. наук, доцент
Фелінський Георгій Станіславович
КИЇВ-2017
2
ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ…………………...…..4
ВСТУП…………………………………………………………………………..5
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ……………………………………………14
1.1. Нелінійна фотон-фононна взаємодія в оптичних волокнах……..…..14
1.2. Основи спонтанного і вимушеного розсіювання світла..……………20
1.3. Аналіз ВКР підсилення в часовій області…..……………...…………25
1.4. Метод спектральної декомпозиції……………………………………..29
1.5. Методи оптимізації смуги ВКР підсилення…………..………………35
1.6. Загальний опис шуму оптичних підсилювачів………..……………...41
1.6.1. Джерела оптичного шуму у ВКР підсилювачах……………………...41
1.6.2. Квантове обмеження оптичного шуму………………………………..45
1.7. Висновки до першого розділу……………………………………..…..49
РОЗДІЛ 2. МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ПРОФІЛІВ
КОЕФІЦІЄНТА ВКР ПІДСИЛЕННЯ……………..………………………………..50
2.1. Досліджувані типи волокон та їх характеристики………………..….51
2.1.1. Одномодове волокно з чистого кварцу……………………………….51
2.1.2. Одномодове волокно з компенсованою дисперсією…………………52
2.1.3. Одномодове волокно з ненульовою зміщеною дисперсією…………55
2.2. Чисельне моделювання профілю коефіцієнта ВКР підсилення……..56
2.2.1. Аналіз змодельованих профілів підсилення для типових волокон…56
2.2.2. Інтерпретація результатів на основі часової функції відгуку……….66
2.3. Висновки до другого розділу………………………………………..…70
РОЗДІЛ 3. ОПТИМІЗАЦІЯ ШИРОКОСМУГОВОГО ВКР ПІДСИЛЕННЯ В
ОБЛАСТІ МІНІМАЛЬНИХ ОПТИЧНИХ ВТРАТ……………..………………….71
3.1. Вплив нерівномірності коефіцієнта згасання на ВКР підсилення…..72
3.2. Синтез смуг підсилення з багатохвильовим помпуванням………….79
3.3. Моделювання і оптимізація смуги повного підсилення у волокні
TrueWaveRSTM………………………………………………………………………..84
3
3.3.1. Постановка задачі………………………………………………………84
3.3.2. Розрахунок довжин хвиль накачування………………………………86
3.3.3. Оптимізація потужностей помпування……………………………….89
3.4. Результати моделювання та їх аналіз…………………………………93
3.5. Висновки до третього розділу…………………………………..……..95
РОЗДІЛ 4. ШУМОВІ ВЛАСТИВОСТІ ВКРП……………………………....97
4.1. Стохастичний шум при відсутності сигналу у волокні SMF………..98
4.1.1. Виміряні спектри вихідної потужності ПСВ…………………………98
4.1.2. Чисельне моделювання потужності ПСВ……………………………100
4.2. Вплив ПСВ на формування шумових параметрів ВКРП………..….102
4.2.1. Сигнал та шум ПСВ в холостому режимі підсилення.……………..102
4.2.2. Аналіз ефективності сигнал-шумового ВКР підсилення…………...109
4.3. Особливості підсилення стоксового шуму………..………………....113
4.3.1. Аналіз спектрів спонтанного випромінювання при зустрічному
помпуванні…………………………………………………………………………..116
4.3.2. Динаміка формування ВКР за потужністю накачки………………..118
4.3.3. Профілі коефіцієнта ВКР підсилення сигналу та ПСВ……………..124
4.4. Кількісний аналіз шумових параметрів ВКРП……………………...125
4.5. Висновки до четвертого розділу…………………………………..…130
ВИСНОВКИ………………………………………………………………….132
Додаток А Параметри спектральної декомпозиції………………………...133
А.1 7-компонентна гаусова спектральна декомпозиція…………………...133
А.2 7-компонентна лоренцева спектральна декомпозиція………………..133
А.3 7-компонентна осциляторна спектральна декомпозиція……………..134
А.4 7-компонентна гаусово-лоренцева спектральна декомпозиція………134
А.5 12-компонентна гаусова спектральна декомпозиція………………….135
А.6 9-компонентна гаусова спектральна декомпозиція…………………...135
Додаток B Миттєва смуга підсилення сигналу в TrueWaveRSTM………...136
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………137
4
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ
ВКР вимушене комбінаційне розсіювання
СКР спонтанне комбінаційне розсіювання
gR коефіцієнт ВКР підсилення
КР комбінаційне розсіювання
ЕЛВП ербій-легований волоконний підсилювач
ВКРП підсилювач не ефекті ВКР
SMF стандартне одномодове волокно
SSMF одномодове волокно з чистого кварцу
ПСВ підсилене спонтанне випромінювання
GR смуга ВКР підсилення
G смуга повного підсилення
DSF одномодове волокно зі зміщеною дисперсією
NZDSF одномодове волокно з ненульовою зміщеною дисперсією
(фірмова назва TrueWaveRSTM)
ПРР подвійне релеївське розсіювання
OSNR оптичне відношення сигнал/шум
OSNRASE відношення оптичного сигналу до ПСВ шуму
OSNRDRS відношення оптичного сигналу до ПРР шуму
ЧХЗ чотирьох-хвильове змішування
NF коефіцієнт шуму
DCF одномодове кварцове волокно з компенсованою дисперсією
DWDM щільне хвильове мультиплексування
BER коефіцієнт імовірності появи бітових помилок
5
ВСТУП
Перші роботи, присвячені дослідженню підсилення на ефекті вимушеного
комбінаційного розсіювання (ВКР) в оптичних волокнах, припадають на початок
70-х років минулого століття: Столену та ін. [1] вдалось отримати оптичне
випромінювання завдяки ВКР з накачкою від Nd:YAG лазера на довжині хвилі
532 нм в скляному волокні і спрогнозувати здатність ВКР підсилювачів (ВКРП)
до широкосмугового підсилення світла. Однак вважалось, що ВКРП мають
надмірно високий коефіцієнт шуму, а також можуть виникати нелінійні
спотворення при багатоканальному підсиленні, тому ВКР підсилення не знайшло
свого застосування протягом наступних 25-ти років. Тільки в середині 90-х з
появою нових типів волокон та джерел оптичного помпування ВКР підсилення
світла набуло подальшого розвитку. Зокрема, з’явились одномодові кварцові
волокна з низькими оптичними втратами – до 0,17 дБ/км [2]; було створено
сучасні напівпровідникові лазери з високою квантовою ефективністю (до 90 %),
що стали незамінними елементами більшості волоконних підсилювачів; також
були розроблені новітні технології запису брегівських структур у волокні та
виготовлення активних волокон з подвійною оболонкою, що дозволило
відмовитись від об’ємних оптичних компонентів. Рушiйною розробкою стало
отримання волокон з високими значеннями КР пiдсилення та низькими втратами.
Наприклад, бiльш нiж десятикратне збiльшення ефективностi пiдсилення у
порiвняннi зi стандартним одномодовим волокном (англ. SMF – single-mode
fiber) було отримано у промислових волокнах iз компенсацiєю дисперсiї. Крiм
того, продовжують з’являтися новi зразки волокон для ВКР пiдсилення з рiзними
профiлями та нахилами дисперсiї [3].
Оптичне волокно завдяки суттєвій перевазі у великій пропускній здатності,
залишається до сих пір найкращим середовищем для підсилення та передачі
значних потоків інформації (десятки Тб/с) на короткі та далекі відстані (аж до
12000 км) [4]. Згідно з останніми експериментальними даними через волокно
6
SMF можна передавати сигнал зі швидкістю вже понад 100 Тб/с на відстань 165
км [5]. Тому для ефективного підсилення оптичного сигналу використовуються
саме оптико-волоконні підсилювачі. Серед них варто виділити підсилювачі на
основі одномодових волокон, що леговані іонами рідкоземельних металів
(найбільш вживаними є ербієві підсилювачі) і волоконні підсилювачі на
нелінійному ефекті вимушеного комбінаційного розсіювання світла (ВКР).
Ербій-леговані волоконні підсилювачі (ЕЛВП), які входять до складу
традиційних волоконно-оптичних систем, значно підвищують потужність
сигналу – вище 30 дБ [6, 7], проте через обмежену робочу смугу підсилення –
близько 4,3 ТГц (від 1528 до 1562 нм) [3] вони не можуть нарощувати пропускну
здатність лінії зв’язку. Більш того, смуга підсилення таких пристроїв фіксована
по спектру довжин хвиль, а її форма визначається в основному концентрацією
різних домішок в серцевині волокна, наприклад, германію чи алюмінію. Смуга
підсилення залежить також від потужності накачки та довжини самого
підсилювача. Враховуючи, що останнім часом гостро постала потреба у
використанні спектру довжин хвиль 1500-1525 нм й нижче, тобто підсилення
оптичного сигналу в межах S-вікна прозорості [3, 8-10], такі підсилювачі не
знаходять собі застосування. Освоєння телекомунікаційного S-вікна
забезпечується саме використанням ВКР підсилювачів (ВКРП), які працюють в
довільному діапазоні робочих довжин хвиль в межах від 0,3 до 2 мкм, а область
підсилення визначається тільки довжиною хвилі накачки [3].
Актуальність теми. Зi створенням ВКРП на основі одномодового
кварцового волокна з’явилась унікальна можливість забезпечити робочу смугу
підсилення понад 12 ТГц в області сумарного C+L телекомунікаційного вікна. Це
пояснюється тим, що власне сама тільки спектральна ширина профілю ВКР
підсилення становить не менше 5 ТГц [3, 11, 12], а якщо для накачки
застосовувати не одну, а зразу декілька оптичних хвиль, то це дозволяє
розширити смугу підсилення на весь діапазон 1525-1625 нм. При цьому сумарне
підсилення сигналу характеризується високим ступенем рiвномiрностi (від 0,1 до
7
1 дБ) в робочій області спектру. Задовільну рівномірність спектру підсилення
можна отримати шляхом вибору оптимального спектрального розподілу накачок,
тобто їх потужностей на вході волокна з відповідними довжинами хвиль. Однак
таке розширення смуги підсилення ВКРП призводить до перекриття
спектральних смуг накачок та сигналів в області довжин хвиль, де коефіцієнт
згасання є найменшим. Для уникнення цього небажаного ефекту слід
оптимізувати також і кількість застосованих накачок, що є однією з поставлених
задач в дисертаційній роботі. Варто зауважити, що отримання загальної смуги
підсилення у ВКРП з багатохвильовим накачуванням є можливим тільки при
точному відтворенні експериментального профілю коефіцієнта ВКР
підсилення.Тому спектральна декомпозиція як метод аналітичної апроксимації
спектру коефіцієнта ВКР підсилення є першочерговим кроком для вирішення як
теоретичних так і практичних проблем використання ВКРП.
Загалом практика роботи ВКР підсилювачів показує, що їх шумові
характеристики є кращими в порівнянні з ербієвими підсилювачами, які були
популярні до недавнього часу [9, 13-15]. Для порівняння, відношення «сигналшум» (англ. OSNR – optical signal-to-noise ratio) на виході волокна в різних
схемах ВКРП становить 10-16 дБ [16], 23-25 дБ [17], 39,4-40,3 дБ [18], 42-46 дБ
[15], в той же час як OSNR в ЕЛВП не перевищує 20,45 дБ [19], по інших даних
[20] – 22,3 дБ із застосуванням каскадних розгалужувачів на основі волоконних
брегівських ґраток, що суттєво зменшують оптичні шуми (до -7 дБ) при WDM
передачі сигналу. Встановлені параметри нелінійного ВКР підсилення в
реальних умовах [16, 24, 25] не вкладаються в рамки сучасної теорії оптичного
шуму підсилювачів [21-23]. Теорія описує існування коефіцієнта шуму як
квантової межі не нижче 3 дБ на основі інверсії заселеності електронних рівнів
енергії. Тобто за означенням коефіцієнта шуму, параметр OSNR на виході
волокна повинен бути як мінімум вдвічі меншим за OSNR на його вході. Однак
фізичні процеси у ВКРП, на відміну від ЕЛВП, жодним чином не пов’язані з
інверсією заселеності, тому для опису шумових характеристик таких пристроїв
8
потрібні не тільки інші теоретичні рішення, а й додаткові експериментальні
дослідження. В результаті відкритим залишається питання щодо якісного
доповнення шумової теорії нелінійних оптоволоконних підсилювачів даними, які
узгодженні з експериментальними шумовими параметрами цих підсилювачів.
То ж, актуальність даної дисертаційної роботи зумовлена необхідністю
розробки нових підходів щодо розрахунку і чисельного моделювання
широкосмугового ВКР підсилення; практичним інтересом до вивчення оптичних
шумів ВКР підсилювачів; потребами поглибленого розуміння фізичних процесів
нелінійної оптики при передачі когерентного інформаційного сигналу на фоні
стохастичного шуму через оптичне одномодове волокно.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота над
дисертацією була виконана в Київському національному університеті імені
Тараса Шевченка в межах держбюджетних науково-дослідних тем «Дослідження
ефектів взаємодії електромагнітних та акустичних полів з впорядкованими,
наноструктурованими та біологічними системами для створення новітніх
технологій» (номер держреєстрації 0111U005265) та “Дослідження взаємодії
електромагнітних, акустичних та магнітних полів зі структурованими та
нанорозмірними об’єктами для створення новітніх біологічних та інформаційних
технологій” (номер держреєстрації 0116U002564).
Метою роботи є дослідження фундаментальних особливостей стоксового
ВКР підсилення світла (профілю підсилення ВКР, порогової потужності накачки,
часової функції відгуку) на фоні стоксового шуму в різних типах одномодових
волокон.
Реалізація поставленої мети передбачає розв’язання наступних задач:
— З’ясування оптимальної кількості спектральних компонент при
аналітичному відтворенні експериментальних профілів ВКР підсилення в
робочому діапазоні стоксових зсувів при вирішенні фундаментальних та
прикладних аспектів синтезу ВКРП.
9
— З’ясування впливу оптичного згасання в одномодовому кварцовому
волокні на поріг ВКР підсилення та смугу підсилення в терагерцовому вікні
прозорості.
— Розробка фізичних основ, алгоритмів та програм синтезу сумарної
смуги підсилення ВКРП в терагерцовому вікні прозорості C+L.
— Аналіз експериментальних даних вимірювання абсолютного перерізу
підсиленого спонтанного випромінювання та його впливу на формування
шумових параметрів (вихідного відношення сигнал/шум, коефіцієнта шуму
тощо).
— Визначення ефективності стоксового ВКР підсилення сигналу в
порівнянні з підсиленням оптичного шуму при однохвильовій та багатохвильовій
накачці.
— Встановлення причини зниження частоти появи помилок в
інформаційному потоці при використанні ВКРП.
Об’єктом дослідження є оптичні одномодові волокна на основі
кварцового скла, а саме стандартне кварцове волокно SMF, германо-силікатне
волокно зі зміщеною дисперсією TrueWaveRSTM та волокно з компенсованою
дисперсією DCF.
Предмет дослідження – процеси підсилення при вимушеному
комбінаційному розсіюванні, фізичні особливості стоксових спектрів підсилення,
параметри та властивості стохастичного шуму при оптичному ВКР підсиленні.
Методи дослідження:
— метод оптичної спектроскопії при вимірюванні підсиленого
спонтанного випромінювання на виході одномодового кварцового волокна.
— спектральна декомпозиція з використанням стандартних функцій
форми лінії (лоренціан, гаусіан, їх поєднання, осциляторна функція) для
апроксимації спектральних профілів підсилення.
— алгоритм нелінійної регресії Левенберга-Марквардта.
10
— метод функції відгуку для аналітичного та графічного представлення
ВКР підсилення в часовій області.
— метод поліноміальної апроксимації для відтворення кривої оптичного
коефіцієнта згасання.
— чисельний метод Рунге-Кутти четвертого порядку для знаходження
розв’язків зв’язаних диференціальних рівнянь.
— чисельний метод рівномірного пошуку для оптимізації вхідних
потужностей помпування за критерієм мінімізації нерівномірності смуги
підсилення.
Наукова новизна роботи полягає в наступному:
1. За даними експериментальних досліджень встановлено, що
нелінійно-оптичне підсилення когерентного сигналу на 50-ти кілометровій
ділянці одномодового кварцового волокна щонайменше в 2-3 рази перевищує
підсилення некогерентного стоксового шуму.
2. Показано, що при розширенні смуги підсилення понад 10 ТГц
оптичне згасання в одномодових кварцових волокнах відіграє суттєву роль, що
проявляється у зменшенні ширини миттєвої смуги підсилення по всій області
частот сумарного телекомунікаційного вікна прозорості S+C+L: для типового
волокна SMF – ширина миттєвої смуги підсилення зменшується на 0,9 ТГц, для
волокна TrueWaveRSTM – близько на 1,2 ТГц, а для волокна DCF – на 2,6 ТГц.
3. Аналітично відтворено профіль ВКР підсилення у волокні з компенсованою дисперсією в діапазоні стоксових зсувів до 20 ТГц на основі
суперпозиції лише 7-ми спектральних гаусових компонент. Оптимальна
кількість спектральних складових становить не більше 10-ти для всіх типів
досліджуваних волокон, незважаючи на те, що профілі коефіцієнта ВКР
підсилення в них значно відрізняються і мають складну форму, зокрема у
волокні SMF.
4. Запропоновано методику визначення дійсного значення коефіцієнта
імовірності появи бітових помилок з використанням безпосередніх вимірювань
11
вихідної потужності оптичного шуму в холостому режимі роботи ВКРП. Метод
дозволяє визначити оптичний коефіцієнт шуму для будь-якої заданої ділянки
волокна при розподіленому підсиленні когерентного сигналу на фоні стоксового
шуму та може бути корисним для узагальненого аналізу шумових характеристик
ВКРП.
Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати
поглиблюють і доповнюють знання в області нелінійної волоконної оптики.
Зокрема, моделювання спектру профілю коефіцієнта ВКР підсилення на основі
методу спектральної декомпозиції дає аналітичне представлення даного профілю
як суперпозиції елементарних функцій форми лінії, що в подальшому спрощує
чисельні розрахунки параметрів ВКР підсилювача, так як коефіцієнт ВКР
підсилення залежить від матеріальних властивостей волокна. Щодо практичного
значення роботи, то результати досліджень суттєво спрощують синтез ВКРП з
наперед заданими характеристиками, такими як вхідна потужність помпування
для довільного числа джерел накачки, відповідні довжини хвиль,
нерівномірність смуги підсилення. Представлені розрахунки та
експериментальні дані дослідження стоксового підсиленого спонтанного
випромінювання свідчать про низький оптичний шум ВКРП. Запропонований
метод аналізу підсиленого спонтанного випромінювання, що генерується
монохроматичною накачкою, дозволяє розділити виміряну величину оптичного
шуму ВКРП на лінійну та нелінійну частини в залежності від потужності
помпування. В результаті визначаються абсолютні значення як коефіцієнта ВКР
підсилення шуму, так і диференціального поперечного перерізу СКР для
відносно вузької смуги 120 ГГц. Однак практичний інтерес представляє
дослідження оптичного шуму ВКРП для С+L вікна, тобто для значно ширшого
діапазону частот 10 ТГц із досить складним профілем коефіцієнта ВКР
підсилення. На основі експериментальних даних розраховано коефіцієнт ВКР
підсилення шуму ПСВ, максимум якого становить 0,23 (Вт·км)-1
, що свідчить
про його відмінність від сигнального коефіцієнта підсилення ВКР.
12
Особистий внесок автора. Дисертація є самостійною науковою працею,
всі наукові результати, положення і висновки, отримані дисертантом особисто.
Постановку задач досліджень і узагальнення теоретичних результатів проведено
автором спільно з науковим керівником д. ф.-м. н., доц. Фелінським Г.С. Також в
обговоренні результатів досліджень брав участь д. ф.-м. н., проф. Коротков П.А.
Дисертант безпосередньо брав участь у розробці теоретичних моделей
відтворення профілів ВКР підсилення, у здійсненні всіх числових розрахунків,
обговоренні результатів та написанні, оформленні й підготовці до друку всіх
статей та тез доповідей, в яких висвітлюються основні результати роботи.
Використані в дисертації ідеї, положення чи гіпотези інших авторів мають
відповідні посилання і використані лише для підкріплення ідей здобувача. Всі
доповіді на наукових конференціях і семінарах зроблені автором особисто.
Апробація роботи. Результати дисертації були представлені та обговорені
на 8-ми конференціях:
1. Міжнародна конференція молодих вчених з фізики напівпровідників
«Лашкарьовські читання – 2012», Київ, 2012
2. Міжнародна наукова конференція «НТ МІС4Е», Кременчук, 2012
3. VІІІth International Conference «Electronics and Applied Physics», Kyiv,
2012
4. XІІІth International Young Scientists’ Conference on Applied Physics,
Kyiv, 2013
5. 6
th International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers
(CAOL 2013), Sudak, Crimea, Ukraine, 2013
6. 12th International Conference Laser and Fiber-Optical Networks Modeling
(LFNM 2013), Sudak, Crimea, Ukraine, 2013
7. XXXІVth International Scientific Conference Electronics and
Nanotechnology (ELNANO), Kyiv, 2014
8. XІVth International Young Scientists’ Conference on Applied Physics,
Kyiv, 2014
13
Публікації. Основні результати дисертаційної роботи опубліковані у
восьми статтях у фахових журналах [28, 29, 33, 35, 38-41] та восьми тезах
доповідей на конференціях [26, 27, 30-32, 34, 36, 37].
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу,
чотирьох розділів, висновків, додатків та списку використаних джерел, що
містить 145 посилань. Робота викладена на 151 сторінці, включаючи 38 рисунків.

Список литературы

ВИСНОВКИ
1. За даними експериментальних досліджень встановлено, що
підсилення оптичного сигналу при вимушеному комбінаційному розсіюванні на
50-ти кілометровій ділянці одномодового кварцового волокна в 2-3 рази більше
за стоксове ПСВ. Показано, що максимум профілю ВКР підсилення для
оптичного шуму не перевищує 60 % відповідного максимуму коефіцієнта
підсилення когерентного сигналу. Експериментально доведено, що реальний
коефіцієнт шуму ВКР підсилювача може бути меншим 3 дБ в широкому
діапазоні довжин хвиль (до 100 нм) при потужності помпування в кілька сотень
міліват.
2. Показано, що при розширенні смуги підсилення понад 10 ТГц
дисперсія оптичних втрат одномодових кварцових волокон відіграє суттєву роль
та приводить до значного зменшення розрахункової смуги підсилення, що
перекриває телекомунікаційні вікна прозорості S+C+L: для типового волокна
SMF – ширина миттєвої смуги підсилення зменшується на 0,9 ТГц, для волокна
TrueWaveRSTM – близько на 1,2 ТГц, а для волокна DCF – на 2,6 ТГц
3. З’ясовано, що при аналітичному відтворенні профілю ВКР
підсилення в діапазоні стоксових зсувів до 20 ТГц, оптимальна кількість
спектральних гаусових компонент не перевищує 10 для всіх типів досліджуваних
волокон. Доведено можливість синтезу розширеної смуги підсилення до 100 нм
зі зменшеними як нерівномірністю підсилення до 0,7 дБ, так і сумарною
потужністю накачування.
4. Запропоновано нову методику визначення імовірності появи бітових
помилок, що базується на прямих вимірюваннях вихідної потужності оптичного
шуму в холостому режимі ВКРП. Метод дозволяє визначити оптичний
коефіцієнт шуму для будь-якої заданої ділянки волокна при розподіленому
підсиленні когерентного сигналу на фоні стоксового шуму та може бути
корисним для узагальненого аналізу шумових характеристик ВКРП