卫星光通信中空间辐射对掺铒光纤放大器影响研究

作     者：薄生伟 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩琦琦

授予年度：2009年

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：卫星光通信 空间辐射 掺铒光纤放大器 伽玛辐射 

摘      要：卫星光通信是卫星通信技术的一个重要发展方向,相比于微波通信系统,卫星光通信系统具有极高的传输速率,同时具有保密性好、不需要频率使用许可、终端体积小、重量轻等优点。目前该技术已成为通信领域研究热点。 掺铒光纤放大器(EDFA)具有高增益,低噪声,串话小,耦合效率高,易与其他光纤器件连接等优点,将其应用于卫星光通信技术中,将有效提高系统通信性能,但需要首先解决空间辐射环境对EDFA影响这一关键问题。 本文基于EDFA增益特性的Saleh理论模型,结合辐射损耗与辐射剂量的关系,针对空间辐射对不同浓度EDFA增益特性的影响进行了理论分析与仿真研究,得到了不同浓度下EDFA增益特性随辐射剂量的变化特性。 在此基础上,以Co60为辐射源建立空间辐射环境模拟实验系统,用伽玛辐射模拟空间电离总剂量辐射效应,针对两个不同浓度EDFA增益特性随辐射剂量的变化特性进行了实验研究,验证理论分析的正确性。实验结果表明高浓度掺铒光纤放大器的增益受辐射影响较小,即高浓度掺铒光纤放大器的抗辐射能力较强。 研究中同时进行了掺铒光纤放大器的辐射恢复实验,通过对伽玛辐射后EDFA的性能参数跟踪测试,得到了EDFA的增益辐射损耗恢复的时间特性。 本论文的研究工作为EDFA空间辐射防护技术研究提供了重要的理论与实验依据,为今后EDFA应用于卫星光通信中奠定了一定的基础。