1. 研究目的与意义（文献综述）

基于光纤的光学参量放大器是一种使用几百米光纤就能提供离散或集中增益的通用技术。它具有较宽的增益带宽，原理上能对任意波长的信号进行放大。除此之外，光纤参量放大器还具有高增益，高饱和输出功率，低噪声的特点，是密集波分复用全光网络的关键器件。

单泵浦光纤参量放大器是通过将单个泵浦光和输入光耦合到一起，产生闲频光，由于三个信号波长不同，频率不同，因此可以通过光带通滤波将耦合后的输入信号提取出来，此时的输入信号参量在过程中得到放大，完成光纤参量放大的过程。

通过分析光纤参量放大器的增益谱，可以得到放大器增益与泵浦波长和泵浦功率有关的结论，而且增益近似以零色散波长为中心对称，形状大致呈“m”型，增益峰值和非线性系数、泵浦功率、光纤长度成正相关，增益峰值的位置和泵浦波长有关，可以通过在零色散波长周围改变泵浦波长或者改变泵浦功率的方式来优化增益谱。

2. 研究的基本内容与方案

本设计的基本内容是通过对光纤参量放大器的非线性薛定谔方程进行matlab建模，设定好需要的光纤及相关参数，通过调节泵浦波的波长和功率参数，得到不同的放大器增益谱，将这些增益谱进行对比，得出单泵浦相位不敏感光纤参量放大器和泵浦波长及功率的关系。

本设计论文的总体目标就是设计一个光纤参量放大器模型，能通过输入各种参数得到光纤参量放大器增益谱。保持在其他数据不变的情况下，改变泵浦波长，使其略大于零色散波长（若泵浦波长小于零色散波长，光纤参量放大器不能实现完全的相位匹配，达不到最佳放大效果，而当泵浦波长大于零色散波长时，两边增益情况对称，可以得到理论上呈“m”型的增益谱），观察泵浦波长对光纤参量放大器增益谱的影响。同理，保持泵浦波长不变的情况下，改变泵浦功率，观察不同信号波长下的增益谱，可以得出泵浦功率和光纤参量放大器增益谱的关系。

3. 研究计划与安排

1-4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解非线性薛定谔方程的物理意义和光纤参量放大器的增益特性。确定方案，完成开题报告。

5-8周：根据分步傅里叶变换对非线性薛定谔方程进行数值求解的基本原理，使用matlab语言模拟单泵浦光纤参量放大器，实现一个泵浦功率和泵浦波长可调的光纤参量放大器。

9-12周：完成单泵浦相位不敏感光纤参量放大器的程序仿真，并进行调试，验证其是否满足需求。完成论文初稿。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]曹辉. 光纤参量放大器的理论与实验研究[d]. 华中科技大学, 2006.

[2]孟岩. 基于光纤参量放大器的全光信号处理技术的研究[d]. 华中科技大学, 2016.

[3]夏民. 光纤参量放大器及其应用研究[d]. 北京邮电大学.2015.