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作者:张瑞华;张鹏飞;魏淮;宁提纲;
单位:北京交通大学电子信息工程学院;
摘要:为提高光纤放大器的设计效率与性能,系统研究了人工智能算法在光纤放大器设计中的应用,重点分析了元启发式算法与神经网络在解决逆设计、正向求解和动态控制3类核心问题中的作用。元启发式算法(如遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法)通过模拟自然进化或群体智能行为,显著优化了光纤长度、泵浦参数等多维目标;神经网络凭借其非线性建模能力,实现了增益谱预测、传输质量(QoT)估计及脉冲演化模拟的高效求解,计算速度较传统数值方法提升显著;光纤放大器的动态控制通过融合元启发式算法与神经网络技术,实现了光网络的自适应实时调控,有效满足了视频流、云计算等新兴业务对动态带宽调整的需求。最后,对人工智能算法在光纤放大器的应用进行了展望。
关键词:光纤放大器;;人工智能算法;;元启发式算法;;神经网络;;机器学习;;逆设计
基金资助:国家重点研发计划(2018YFB1801003)资助