深空辐射条件下EDFA波分复用性能研究
2019-03-21柳青峰康冬鹏杨清波谭立英于思源
柳青峰,李 博,康冬鹏,杨清波,马 晶,谭立英,于思源,赵 生,王 淇
(1.哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨 150001;2.哈工大卫星激光通信股份有限公司,哈尔滨 150028)
引 言
国外正逐渐将地面成熟应用的掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA)波分复用技术推广至空间应用,在深空辐射条件下若仅仅从单一波长的角度来分析EDFA的性能变化将无法跟上这一迫切发展趋势。波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)[1]技术,是一种在光域上的复用技术,将几个不同的标称波长或光信道信号通过WDM耦合器复用在一个信道中进行空间传输,WDM技术可有效拓展原有卫星光通信的传输数据率。
目前各国在进行空间试验卫星光通信系统中,一般仅采用单通道模式,随着对存储数据容量大大增加的需求,空间波分复用技术将成为拓展通信容量的有效手段,因此需要研究EDFA波分复用特性在深空辐射条件下的性能变化情况。
2013年,Fox等对一系列铒镱共掺光纤样品进行了18 个月的国际空间站在轨试验,主要研究色心产生后辐射对样品的可见光至近红外光谱的影响,结果表明:由于共掺技术相对于掺杂一种稀土元素而引入更少的铝元素,色心产生的可见光吸收和近红外吸收较小,并通过地面辐射源Co60产生的Gamma 射线验证了这一辐射致色心吸收现象[2]。
2014年,Girard S小组通过实验研究了新型结构(Hole-Assisted Carbon Coated,HACC)的掺铒光纤对辐射的耐受能力,在辐射速率为0.15 rad/s,辐射总剂量为100 krad时,增益只下降了1.7%,通过实验测试和仿真分析,采用该结构的掺铒光纤大大提高耐辐射性能[3-5]。……
