寶安半導(dǎo)體光放大器標準

現(xiàn)在主要有兩種類型的光放大器：半導(dǎo)體光放大器（SOA）和光纖放大器（OFA）。半導(dǎo)體光放大器利用半導(dǎo)體材料固有的受激輻射放大機制，實現(xiàn)光放大，其原理和結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體激光器相似。光纖放大器與半導(dǎo)體放大器不同，光纖放大器的活性介質(zhì)（或稱增益介質(zhì)）是一段特殊的光纖或傳輸光纖，并且和泵浦激光器相連；當(dāng)信號光通過這一段光纖時，信號光被放大。光纖放大器又可以分為摻稀土離子光纖放大器（RareEarthIonDopedFiberAmplifier）和非線性光纖放大器。像半導(dǎo)體放大器一樣，摻稀土離子光纖放大器的工作原理也是受激輻射；而非線性光纖放大器是利用光纖的非線性效應(yīng)放大光信號。實用化的光纖放大器有摻鉺光纖放大器（EDFA）和拉曼光纖放大器。FRA＋EDFA將是光放大技術(shù)的主流。寶安半導(dǎo)體光放大器標準

較近，美國CIBCWorldMarket公司的相關(guān)人士對摻鉺光纖放大器（EDFA）、光纖拉曼放大器（FRA）、半導(dǎo)體光放大器（SOA）這三類光放大器的市場狀況分別進行了分析：EDFA從1994年開始商用，現(xiàn)已成為DWDM系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，且市場正在快速增長，其中Corning、Lucent和JDSUniphase等許多公司都參與了這一市場的競爭，預(yù)計全球EDFA市場將從1999年的13億美元增長到2004年的96億美元，銷售量將以年均43[%]的速度遞增；光纖拉曼放大器近年來備受人們關(guān)注，已成為開發(fā)的熱點，盡管預(yù)計較近一兩年內(nèi)光纖拉曼放大器還不會在陸地光纜系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，但其市場規(guī)模仍將從1999年的約330萬美元猛增到2004年的7.5億美元；而半導(dǎo)體光放大器（SOA）自應(yīng)變量子阱材料的SOA研制成功以來，其研制速度和應(yīng)用開發(fā)明顯加快，且SOA市場可望于2001年開始起動，此后會迅速擴大，2004年將達到2億美元的規(guī)模。寶安半導(dǎo)體光放大器標準同向泵浦：泵浦光源和輸入光信號都從同一個方向注入到摻鉺光纖中來。

EDFA的工作原理是將外泵浦半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光耦合進光纖，進而激發(fā)鉺原子。C波段或者L波段的光信號進入光纖后會激勵已被激發(fā)的鉺原子，使它受激輻射出與入射光波長相同的光子，從而實現(xiàn)光放大。人們已經(jīng)針對瞬間插入或分離信道等情況，深入研究了這一類放大器的瞬時增益動力學(xué)。這其中的功率瞬間變化的持續(xù)時間非常重要，因為它能夠引起暫時的性能惡化。而瞬間變化的持續(xù)時間與摻雜離子數(shù)量分布的動力學(xué)有關(guān)，并且遠比離子的松弛時間短。不管怎樣，硅基EDFA的瞬間變化持續(xù)時間很容易超過1ms。

光纖拉曼放大器：受激拉曼散射（SRS）是光纖中的一種非線性現(xiàn)象，它將一小部分入射光功率轉(zhuǎn)移到頻率比其低的斯托克斯波上；如果一個弱信號與一強泵浦光波同時在光纖中傳輸，并使弱信號波長置于泵浦光的拉曼增益帶寬內(nèi)，弱信號光即可以得到放大，這種基于受激拉曼散射機制的光放大器即稱為光纖拉曼放大器（FRA）。近年來光纖拉曼放大器倍受關(guān)注，已成為研制開發(fā)的熱點，它具有許多優(yōu)點：（1）增益介質(zhì)為普通傳輸光纖，與光纖系統(tǒng)具有良好的兼容性；（2）增益波長由泵浦光波長決定，不受其它因素的限制，理論上只要泵浦源的波長適當(dāng)，就可以放大任意波長的信號光；（3）增益高、串?dāng)_小、噪聲指數(shù)低、頻譜范圍寬、溫度穩(wěn)定性好。EDFA的優(yōu)點是與線路耦合損耗小。

可以向OA增加功能的一般結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中，放大器里集成了一個超快速交換機，從而能應(yīng)用于很多方面。圖4b所示的是如何在放大器的節(jié)點內(nèi)實現(xiàn)色散補償。圖4c所示的是引入可重配置的OADM(ROADM)后的情況。某些情況下，可以在不中斷網(wǎng)絡(luò)運行、并給網(wǎng)絡(luò)帶來較小影響的前提下為OA增加新的功能，例如從放大器節(jié)點升級到ROADM。OA中的超快交換技術(shù)提高了OA對故障的適應(yīng)、恢復(fù)能力，使維護更方便，還增添了新功能。另外，這些交換動作可以在放大器系統(tǒng)內(nèi)部完成，給運行中的通信鏈路帶來的負面影響也較小。用超快速光交換機比用裝有光電探測管的分流耦合器好，因為超快速光交換機支持集成的多播和可變光衰減功能，所以便于監(jiān)控和快速調(diào)節(jié)。拉曼光纖放大器（FRA）也是一種技術(shù)較為成熟的光放大器。廣東高可靠性光放大器分析

光纖通信在進行長距離傳輸時，由于光線中存在損耗和色散，使得光信號能量降低、光脈沖發(fā)生展寬。寶安半導(dǎo)體光放大器標準

摻餌光纖放大器（EDFA）主要由合波器WDM、泵浦激光器（大功率LD）、光隔離器和摻鉺光纖（長10～30m）構(gòu)成。EDFA的研制成功，是光通信發(fā)展的一個“里程碑”。它的出現(xiàn)打破了光纖通信傳輸距離受光纖損耗的限制，使全光通信距離延長至上千公里，為光纖通信帶來了突破性的變化。摻鉺光纖放大器主要由摻鉺光纖、泵浦光源、耦合器、光隔離器等組成。有同（前）向泵浦、反（后）向泵浦和雙向泵浦3種泵浦方式，其區(qū)別在于信號光與泵浦光的注入方向不同。同向泵浦也稱為前向泵浦，它的信號光與泵浦光以同一方向從摻鉺光纖的輸入端注入。反向泵浦也稱為后向泵浦，它的信號光與泵浦光以兩個不同方向注入進摻鉺光纖。雙向泵浦就是同向泵浦與反向泵浦合并的方式。寶安半導(dǎo)體光放大器標準

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