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广东Pre-EDFA光放大器设计

来源: 发布时间:2023年09月10日

增益的大小与光纤长度的关系:这里的光纤是指掺铒光纤放大器中掺铒光纤的光纤长度。掺铒光纤长度越长,可获得的功率增益就越大(因为掺铒光纤长度越大表示可以反转分布的粒子数的作用区就越长,作用区越长,功率增益当然就越大),但是随着光纤长度的再一步增强,功率增益反而会下降(这是因为光纤长度继续加长的话损耗也增加了,损耗比放大的功率增益损耗还要大,较终的功率增益就被减小了)。因此,增益的大小与光纤长度是有一个先升高后下降的过程,其中,顶点是比较好功率增益,它所对应的光纤长度是比较大增益的光纤长度。EDFA的主演优点是具有透明性,放大特性与系统比特率、信号格式和编码无关。广东Pre-EDFA光放大器设计

半导体光放大器一般是指行波光放大器[,工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的。但增益幅度稍小一些,制造难度较大。这种光放大器虽然已实用了,但产量很小。在其传输路径内采用光放大器的一种WDM光传输系统中,用于监视并控制放大器运行并从数据传输中作光谱分离的一个监控信号信道,可以与数据复用。披露了一种放大器的结构,它能随传输系统为增加数据处理能力的升级而升级,例如增加波段内和/或沿反方向的数据传输,但不必断开通过该放大器的准备升级的数据传输路径。广东Pre-EDFA光放大器设计光放大器的出现和实用化在光纤通信中引起了一场变革。

在这个信息飞速发展的时代,以因特网技术为主导的数据通信业务,使人们对于带宽和服务的需求永无止境。面对市场需求的急剧扩张,如何提高通信系统的性能,增加系统带宽,以满足不断增长的业务需求成为大家关心的焦点。在众多可选择的方案中,DWDM(波分复用)系统的出现为进一步挖掘和利用光纤的巨大带宽开辟了一块全新的天地。早在光纤通信出现伊始,人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输,但是在20世纪90年代之前,由于TDM的迅速发展,人们很少去关注其它的技术,以致波长复用技术一直没有重大突破。直到1995年,当时人们在TDM10Gbit/s技术上遇到了挫折,众多的目光就集中在光信号的复用和处理上,此后,DWDM系统才在全球范围内有了飞速的研究和应用。

在光纤接入网中,在DWDM传输系统、光纤CATV和光纤接入网中有着较广的应用。尽管用户系统的距离较短,但用户网的分支太多,需要用光纤放大器来提高光信号的功率以补偿光分配器造成的光损耗和提高用户的数量,降低用户网的建设成本。在光纤CATV系统中,随着其规模的不断扩大,其链路的传输距离不断增长,光路的传输损耗也不断增加,将光纤放大器应用在光纤CATV系统中不但可提高光功率,补偿链路的损耗,增加光用户终端,而且简化了系统结构,降低了系统成本,加快了光纤CATV的发展。FRA的不足之处在于需要特大功率的泵浦激光器。

光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果,它极大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义,光放大器就是放大光信号。在此之前,传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换,即O/E/O变换。有了光放大器后就可直接实现光信号放大。光放大器主要有3种:光纤放大器、拉曼放大器以及半导体光放大器。光纤放大器就是在光纤中掺杂稀土离子(如铒、镨、铥等)作为激光活性物质。每一种掺杂剂的增益带宽是不同的(如图4所示)。掺铒光纤放大器[1]的增益带较宽,覆盖S、C、L频带;掺铥光纤放大器的增益带是S波段;掺镨光纤放大器的增益带在1310nm附近。而喇曼光放大器则是利用喇曼散射效应制作成的光放大器,即大功率的激光注入光纤后,会发生非线性效应喇曼散射。在不断发生散射的过程中,把能量转交给信号光,从而使信号光得到放大。由此不难理解,喇曼放大是一个分布式的放大过程,即沿整个线路逐渐放大的。其工作带宽可以说是很宽的,几乎不受限制。这种光放大器已开始商品化了,不过相当昂贵。半导体光放大器[2](S0A)一般是指行波光放大器,工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的但增益幅度稍小一些,制造难度较大。很早研究掺铒光纤放大器的是英国南安普敦大学。广东Pre-EDFA光放大器设计

半导体放大器分为谐振式和行波式。广东Pre-EDFA光放大器设计

光纤拉曼放大器:受激拉曼散射(SRS)是光纤中的一种非线性现象,它将一小部分入射光功率转移到频率比其低的斯托克斯波上;如果一个弱信号与一强泵浦光波同时在光纤中传输,并使弱信号波长置于泵浦光的拉曼增益带宽内,弱信号光即可以得到放大,这种基于受激拉曼散射机制的光放大器即称为光纤拉曼放大器(FRA)。近年来光纤拉曼放大器倍受关注,已成为研制开发的热点,它具有许多优点:(1)增益介质为普通传输光纤,与光纤系统具有良好的兼容性;(2)增益波长由泵浦光波长决定,不受其它因素的限制,理论上只要泵浦源的波长适当,就可以放大任意波长的信号光;(3)增益高、串扰小、噪声指数低、频谱范围宽、温度稳定性好。广东Pre-EDFA光放大器设计