光放大器的開發(fā)成功及其產業(yè)化是光纖通信技術中的一個非常重要的成果，它極大地促進了光復用技術、光孤子通信以及全光網絡的發(fā)展。顧名思義，光放大器就是放大光信號。在此之前，傳送信號的放大都是要實現(xiàn)光電變換及電光變換，即O/E/O變換。有了光放大器后就可直接實現(xiàn)光信號放大。光放大器主要有3種:光纖放大器、拉曼放大器以及半導體光放大器。光纖放大器就是在光纖中摻雜稀土離子(如鉺、鐠、銩等)作為激光活性物質。每一種摻雜劑的增益帶寬是不同的(如圖4所示)。摻鉺光纖放大器[1]的增益帶較寬，覆蓋S、C、L頻帶;摻銩光纖放大器的增益帶是S波段;摻鐠光纖放大器的增益帶在1310nm附近。而喇曼光放大器則是利用喇曼散射效應制作成的光放大器，即大功率的激光注入光纖后，會發(fā)生非線性效應喇曼散射。在不斷發(fā)生散射的過程中，把能量轉交給信號光，從而使信號光得到放大。由此不難理解，喇曼放大是一個分布式的放大過程，即沿整個線路逐漸放大的。其工作帶寬可以說是很寬的，幾乎不受限制。這種光放大器已開始商品化了，不過相當昂貴。半導體光放大器[2](S0A)一般是指行波光放大器，工作原理與半導體激光器相類似。其工作帶寬是很寬的但增益幅度稍小一些，制造難度較大。光放大器就是放大光信號。寶安Pre-EDFA光放大器設計
通過對目前DWDM光傳輸系統(tǒng)中廣泛應用的三種放大器的比較，我們不難看出，SOA由于其體積小、結構簡單、成本低、易于集成，因而發(fā)展很快，在技術上已比較成熟。但是，迄今為止，其性能與EDFA相比仍有較大差距。SOA雖然失去了原有放大器領域的作用，但卻在波長變換、高速光開關、光復用／解復用領域大放異彩。FRA由于采用分布式放大，因此可以補償色散補償器件帶來的損耗，同時可以避免非線性效應，F(xiàn)RA能在EDFA所不能放大的波段實現(xiàn)放大，既能在全波長范圍內放大光信號，又特別適用于超長距離傳輸和海底光纜通信等不方便設立中繼器的場合，因而倍受歡迎，已成為研發(fā)熱點，并隨著瓦級的泵浦激光器小型化、商用化而進入實用化，成為繼EDFA之后的又一顆璀璨明珠。EDFA由于其工作波長恰好與光纖通信比較好窗口（1540nm）相吻合，并且，其技術開發(fā)和商品化較成熟，因而是目前較令人滿意的光放大器?？傊?，高增益、大輸出功率、低噪聲系數(shù)是EDFA、SOA和FRA的共同發(fā)展方向。寶安Pre-EDFA光放大器設計EDFA存在級聯(lián)噪聲過大和增益帶寬受限等弱點。
現(xiàn)代光放大器中較早出現(xiàn)的是半導體光放大器（SOA）。它的基本結構、原理和特性與半導體激光器非常相似。它們工作原理都是基于激光半導體介質固有的受激輻射光放大機制，所不同的在于SOA去掉了構成激光振蕩的諧振腔，并且SOA是由電流直接激勵驅動的。半導體光放大器的優(yōu)點是尺寸小、頻帶寬、增益高；但缺點是與光纖的耦合損耗太大、易受環(huán)境溫度的影響、工作穩(wěn)定性較差。但半導體光放大器容易集成，適宜同光集成和光電集成電路結合使用。通常光半導體放大器分為兩大類：一種是將普通半導體激光器用作光放大器，稱為法布里——泊羅（F-P）半導體激光放大器（FPA），另一種是在F-P激光器的兩個端面上涂上抗反射膜，以獲得寬頻、低噪的高輸出特性。由于這種放大器是在光行進過程中對光進行放大的，故被稱為行波式光放大器。由于半導體光放大器的工作原理決定了其放大增益不是很高，因此半導體放大器在現(xiàn)代光通信系統(tǒng)中作為純粹功率放大應用較少，它更多的是被用作高速通信網中光開關、光復用／解復用器和波長變換器等光信號處理模塊。
首先，針對摻鉺光纖放大器這三個能級，我們外加一個泵浦光源，泵浦源的目的是給物質輸入能量，使得低能級E1的粒子吸收泵浦光的能量后紛紛向上躍遷到E3能級，也就是激發(fā)態(tài)，我們稱這個過程為電子吸收泵浦光躍遷。而E3能級上的粒子是處于激發(fā)態(tài)，非常不穩(wěn)定，所以在沒有外界粒子激發(fā)的情況下，它就會紛紛地向下躍遷，躍遷到E2能級也就是亞穩(wěn)態(tài)，我們稱這個過程為無輻射躍遷，沒有外界粒子激發(fā)，高能級的粒子就自動地自發(fā)地向下躍遷到低能級。光放大器主要有3種: 光纖放大器、拉曼放大器以及半導體光放大器。
常規(guī)光纖放大器就是利用傳輸光纖制作的光放大器，它是利用光纖的三階非線性光學效應產生的增益機制對光信號進行放大。其特點是傳輸線路和放大線路同為光纖，是一種分布參數(shù)式的光放大器。其主要的缺點是由于單位長度的增益系數(shù)較低，需要很高的泵浦光功率。這類器件中光纖拉曼放大器是其中的佼佼者，它具有在1270~1670nm全波段實現(xiàn)光放大和利用傳輸光纖作在線放大的優(yōu)點。稀土摻雜光纖放大器就是在光纖中摻雜稀土離子(如鉺、鐠、銩等)作為激光活性物質。每一種摻雜劑的增益帶寬是不同的。摻鉺光纖放大器的增益帶較寬，覆蓋S、C、L頻帶；摻銩光纖放大器的增益帶是S波段；摻鐠光纖放大器的增益帶在1310nm附近。什么是光纖放大器？光放大器的原理是什么？飛博光電摻鉺光纖光放大器推廣
光放大器的開發(fā)成功及其產業(yè)化是光纖通信技術中的一個非常重要的成果。寶安Pre-EDFA光放大器設計
在光纖接入網中，在DWDM傳輸系統(tǒng)、光纖CATV和光纖接入網中有著較廣的應用。盡管用戶系統(tǒng)的距離較短，但用戶網的分支太多，需要用光纖放大器來提高光信號的功率以補償光分配器造成的光損耗和提高用戶的數(shù)量，降低用戶網的建設成本。在光纖CATV系統(tǒng)中，隨著其規(guī)模的不斷擴大，其鏈路的傳輸距離不斷增長，光路的傳輸損耗也不斷增加，將光纖放大器應用在光纖CATV系統(tǒng)中不但可提高光功率，補償鏈路的損耗，增加光用戶終端，而且簡化了系統(tǒng)結構，降低了系統(tǒng)成本，加快了光纖CATV的發(fā)展。寶安Pre-EDFA光放大器設計
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