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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019年8月5日-8月8日)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 用于水下光通信的MOPA系统特性研究

DOI:10.1109/ICOCN.2019.8933934 出版年份:2019 更新时间:2025-09-16 10:30:52
摘要: 水下光通信(UWOC)需要高功率激光发射器与优质光束质量以实现高速数据调制。由于主振荡功率放大器(MOPA)具有保持种子激光特性(如带宽和光束质量)的特点,有望解决该问题。本文通过理论模拟放大激光的大信号模型及MOPA系统频率响应,实验中将3毫瓦1微米光源放大至145毫瓦。种子光源自1064纳米TO封装激光二极管并耦合进HI1060光纤。为满足水下光通信发射器要求,采用二次谐波产生技术获得0.06毫瓦532纳米激光。最终基于MOPA系统理论分析与激光驱动器电响应,选用曼彻斯特编码调制放大的1064纳米激光,实现100兆比特/秒传输速率,系统在1×10?比特传输中保持零误码。
作者: Chao Zhang,Xiao Chen,Yang Qiu,Amjad Ali,Xu Jing
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研究概述 实验方案 设备清单

设计一种用于水下光通信(UWOC)的高功率、高光束质量且高带宽的发射机,采用主振荡器功率放大器(MOPA)系统和二次谐波产生(SHG)技术。

结合SHG技术的高功率、高带宽532纳米MOPA系统成功应用于水下无线光通信。该系统保持了种子光的束流质量,在1×10?比特传输中实现了100兆比特/秒的无误码传输速率。未来工作可聚焦于提升基频光功率以提高SHG过程效率。

由于低功率基频光在KTP晶体中双频转换效率较低,532纳米光的功率仅为0.06毫瓦。建议后续实验通过提高基频光功率来增加放大级数。

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