廣東高可靠性光放大器應(yīng)用

EDFA主要組成有：摻鉺光纖（EDF）、泵浦光源、光耦合器、光隔離器、光濾波器等。在這里面，首先是要有一段摻了餌這種稀土元素的光纖，這段光纖長度一般是10m到100m之間。此外，我們說要把這段光纖***，***需要外界的激勵源，因此有一個泵浦光源。而這個泵浦光源是怎樣注入到摻鉺光纖中來激0活它呢，需要一個光耦合器，耦合器的作用是把不同方向轉(zhuǎn)過來的光耦合進(jìn)同一根光纖中，那么，耦合的輸入一個是外界的泵浦激勵源、一個是需要被放大的弱的輸入光信號，這兩個不同的光通過耦合器注入到同一個光纖中，然后各司其職，其中泵浦光源是***這根摻鉺光纖使它處于粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)，之后通過輸入光信號作為外界的激發(fā)，實(shí)現(xiàn)受激輻射的過程大于受激吸收的過程，從而實(shí)現(xiàn)光的放大。EDFA也稱為摻鉺光纖放大器，是一種特殊的光纖。廣東高可靠性光放大器應(yīng)用

任何新技術(shù)的發(fā)展都是一個漫長的過程。光放大器的研究較早可追溯到1960年激光器的發(fā)明，但是真正實(shí)用化光放大器的研究卻是在1980年以后。這期間隨著半導(dǎo)體激光器特性的改善，首先出現(xiàn)了利用半導(dǎo)體技術(shù)的半導(dǎo)體光放大器SOA（SemiconductorOpticalAmplifier）的法布里——泊羅型（F－P）半導(dǎo)體激光放大器，并開始對行波式半導(dǎo)體激光放大器進(jìn)行研究。另一方面，隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了利用光纖非線性效應(yīng)的光纖拉曼放大器。但在當(dāng)時都沒有得到較廣的應(yīng)用。1987年，英國南安普敦大學(xué)和美國AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室報道了離子態(tài)的稀土元素鉺在光纖中可以提供1.55μm波長處的光增益，這標(biāo)志著摻鉺光纖放大器（EDFA）的研究取得突破性進(jìn)展。短短幾年時間，EDFA迅速走向?qū)嵱没?，并且在越洋長途光通信系統(tǒng)中得到應(yīng)用。這期間由于光纖放大器的問世，在1990年到1992年不到兩年的時間里光纖系統(tǒng)的容量增加了整整一個數(shù)量級，而在此之前為達(dá)到相同的增長卻花費(fèi)了整整8年時間。這足以表明了光放大器的巨大作用，為光纖通信展現(xiàn)了無限廣闊的發(fā)展前景。石巖摻鉺光纖光放大器分類EDFA的主演優(yōu)點(diǎn)是具有透明性，放大特性與系統(tǒng)比特率、信號格式和編碼無關(guān)。

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(jìn)光纖，進(jìn)而激發(fā)鉺原子。C波段或者L波段的光信號進(jìn)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(shí)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?yàn)樗軌蛞饡簳r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(yuǎn)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。

EDFA的工作原理是利用波長為980nm或1480nm的泵浦光源，使餌離子Er?3+粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，信號光入射使亞穩(wěn)態(tài)Er?3+粒子受激輻射，產(chǎn)生信號放大。EDFA的優(yōu)點(diǎn)是：①通常工作在1530~1565nm光纖損耗比較低的窗口；②增益高，通常為10~35dB，且在較寬的波段內(nèi)提供較為平坦的增益；③噪聲系數(shù)較低，各個信道間的串?dāng)_極小，可級聯(lián)多個放大器；④與線路耦合損耗?。ㄐ∮?dB）；⑤具有透明性，放大特性與系統(tǒng)比特率、信號格式和編碼無關(guān)；⑥成本低，與再生電路相比具有較大的成本優(yōu)勢；⑦結(jié)構(gòu)簡單，與傳輸光纖易耦合。其缺點(diǎn)是：①能夠提供的增益帶寬不夠?qū)?，增益帶寬較多只有80nm左右，目前商用化的通常只有30nm，制約了光纖容納的波長信道數(shù)；②不便于查找故障，泵浦源壽命不長；③存在輸出功率的控制和不同波長通道的增益均衡問題。光放大器的開發(fā)成功及其產(chǎn)業(yè)化是光纖通信技術(shù)中的一個非常重要的成果。

光纖放大器的研制成功是光纖通信史上的一個重要里程碑，它解決了衰減對光網(wǎng)絡(luò)傳輸距離的限制，又開創(chuàng)了1550nm波段的波分復(fù)用系統(tǒng)，從而使超高速、超大容量、超長距離的波分復(fù)用(WDM)、密集波分復(fù)用(DWDM)、全光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)瘸蔀楝F(xiàn)實(shí)。目前光纖放大器主要有3類：摻稀土類光放大器(如EDFA，PDFA，TDFA等)、半導(dǎo)體光纖放大器(SOA）、非線性效應(yīng)光放大器(如拉曼光纖放大器、布里淵光纖放大器等)。摻鉺光纖放大器（EDFA）是目前應(yīng)用較為較廣的光纖放大器，主要由摻鉺光纖（EDF）、泵浦光源、光耦合器、光隔離器、光濾波器等組成，如圖1所示。摻鉺為增益介質(zhì)，光耦合器的作用是把輸入光信號和泵浦光耦合進(jìn)摻鉺光纖，通過摻鉺光纖的作用把泵浦光的能量轉(zhuǎn)移到輸入光信號中，實(shí)現(xiàn)光信號的能量放大；光隔離器的作用是抑制反射光，保證光放大器工作穩(wěn)定；光濾波器的作用是濾除鉺離子由于自發(fā)輻射產(chǎn)生的噪聲（ASE）。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。寶安進(jìn)口光放大器供應(yīng)

什么是光纖放大器？光放大器的原理是什么？廣東高可靠性光放大器應(yīng)用

一般來說，長途EDFA線路放大器的結(jié)構(gòu)是OA的共同參考結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)適用于多種類型的放大器，而且設(shè)計(jì)理念可以很容易地適用于不同的放大器。這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是兩級放大。因?yàn)?，?jīng)過兩級放大后，放大器的噪聲較低，增益較高。在兩級增益介質(zhì)中間加入不同的元件或者子系統(tǒng)，還可以為放大器添加一些額外功能。例如，加入可變光衰減器(VOA)可以提高放大器的動態(tài)范圍；加入色散補(bǔ)償光纖，可以以較小的光信噪比(OSNR)損失高效地管理色散的分布；加入OADM就可以在放大器節(jié)點(diǎn)分插業(yè)務(wù)流。廣東高可靠性光放大器應(yīng)用

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