PDF《光放大器试验方法 第3部分：噪声参数》

PASE ?? 波长积分 ASE 光功率,单位为 W. 4.5 信号-自发辐射噪声因子 signal-spontaneous noise factor 由放大后的信号光和ASE差拍产生的噪声对OA噪声因子的贡献: GB/T 16850.3-20XX

3 5) 式中 ?? 在信号波长处与输出光信号偏振方向相同的 ASE 光功率谱密度,单 位为 W/Hz;

h ?? 普朗克常数;

?? 信号光的频率,单位为 Hz;

4.6 自发辐射-自发辐射噪声因子 spontaneous-spontaneous noise factor 在ASE带宽内,由ASE-ASE光差拍产生的噪声对OA噪声因子的贡献: 6) 式中 ?? 信号波长处总的(非偏振的)ASE 光功率谱密度,单位为 W/Hz;

Bsp-sp ?? 在GB/T

16849 中定义的等效自发辐射-自发辐射光谱带宽, 单位为 Hz. 注:如果Bsp-sp已知,Fsp-sp无需进行测量即可根据信号―自发辐射噪声因子和输入功率计算得到.由于 任何偏振态的ASE对Bsp-sp均有贡献,如果ASE不是偏振无关的,那么计算时还需要知道ASE的偏 振度,SOA就是一个典型的例子. 4.7 多径干扰(MPI)噪声因子 multiple path interference (MPI) noise factor OA内部或外部的两个或两个以上反射点将对输出光产生双程反射,该双程反射光与输 出信号光之间发生差拍干涉时所产生的噪声称为MPI噪声. 当所有反射点之间的距离大于光源的相干长度时,MPI噪声因子为(洛伦兹模型): 7) 式中 ?? OA 中第 i 个寄生腔的增益,其值=前向增益?前向反射率?后向增益? 后向反射率;

pi ?? 偏振对准因子,表示第 i 个寄生腔中前向信号光和双程反射信号光之 间偏振态的匹配程度(pi 在0和1之间,pi=1 表示完全匹配) ;

?? 光源线宽的半高全宽(FWHM) ;

f ?? 基带频率;

当两个或多个反射点之间的距离小于光源的相干长度时, 信号光与两个或多个双程反射 光之间是相干的,MPI不能被认为是噪声,而是一种缓慢的功率起伏.这种情况下,MPI对 噪声因子无贡献. 注:在拉曼光放大器中,众所周知的双瑞利散射(double-Rayleigh scattering)是MPI的一种特殊形式. 当长段光纤可对小信号光提供增益时,光纤中的瑞利散射相当于一系列离散的反射点,可产生显 著的MPI噪声. GB/T 16850.3-20XX

4 4.8 MPI 品质因数 MPI figure of merit MPI对噪声因子的贡献与光源的线宽 相关(参见(7)式), 与传输系统或者测 量装置有关,而不仅仅取决于OA本身.为从OA噪声因子中消除光源线宽这个参量,对Fmpi 在频域进行积分: …………………(8) 式中Impi为MPI品质因数,单位为Hz,它不依赖于光源的线宽和基带频率,用于表征OA的MPI特性.从Impi也可计算出MPI噪声因子: 9) 4.9 信号与总 ASE 功率比(Sig_ASE) signal to total ASE power ratio (Sig_ASE) 在OA 输出端,信号光功率与总 ASE 功率之比: 10) 式中 Pout ?? OA 输出功率;

PASE ?? OA 输出 ASE 总功率. 11) 式中 ?? ASE 的谱密度;

BASE ?? OA 的ASE 谱宽. BASE 定义为至少包含 99%的ASE 功率在内的带宽.

5 噪声参数测量方法概述 OA的噪声参数包括以下项目: a) (总)噪声系数NF或(总)噪声因子F ;

b)信号自发辐射差拍噪声系数或噪声因子;

c)散弹噪声系数或噪声因子;

d)自发辐射差拍噪声系数或噪声因子, e)MPI噪声系数或噪声因子,MPI品质因数;

f) 等效自发辐射-自发辐射光谱带宽Bsp-sp;

g)前向ASE功率;

h)反向ASE功率;

i) ASE谱宽;

j) 信号与总ASE功率比(Sig_ASE). 其中,噪声系数NF或噪声因子F是OA噪声特性的核心参数,总噪声因子可分解为几个 噪声因子之和: 12) GB/T 16850.3-20XX