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石岩半导体光放大器展示

来源: 发布时间:2023年05月18日

光纤放大器的研制成功是光纤通信史上的一个重要里程碑,它解决了衰减对光网络传输距离的限制,又开创了1550nm波段的波分复用系统,从而使超高速、超大容量、超长距离的波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)、全光网络传输等成为现实。目前光纤放大器主要有3类:掺稀土类光放大器(如EDFA,PDFA,TDFA等)、半导体光纤放大器(SOA)、非线性效应光放大器(如拉曼光纤放大器、布里渊光纤放大器等)。掺铒光纤放大器(EDFA)是目前应用较为较广的光纤放大器,主要由掺铒光纤(EDF)、泵浦光源、光耦合器、光隔离器、光滤波器等组成,如图1所示。掺铒为增益介质,光耦合器的作用是把输入光信号和泵浦光耦合进掺铒光纤,通过掺铒光纤的作用把泵浦光的能量转移到输入光信号中,实现光信号的能量放大;光隔离器的作用是抑制反射光,保证光放大器工作稳定;光滤波器的作用是滤除铒离子由于自发辐射产生的噪声(ASE)。通常工作在1 530~1565 nm光纤损耗比较低的窗口。石岩半导体光放大器展示

光纤放大器不但可对光信号进行直接放大,同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能,是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件;由于这项技术不仅解决了衰减对光网络传输速率与距离的限制,更重要的是它开创了1550nm频段的波分复用,从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)、全光传输、光孤子传输等成为现实,是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。在目前实用化的光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器(EDFA)、半导体光放大器(SOA)和光纤拉曼放大器(FRA)等,其中掺铒光纤放大器以其优越的性能现已广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤CATV网、军0用系统(雷达多路数据复接、数据传输、制导等)等领域,作为功率放大器、中继放大器和前置放大器。石岩半导体光放大器展示光放大器的原理基本上是基于激光的受激辐射,通过将泵浦光的能量转变为信号光的能量实现放大作用。

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。光放大器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。这种结构是使用信道分出和插入滤波器来实现的,这些滤波器的配置,要使放大的数据传输路径伸延,通过这些滤波器的分出/插入信道。

掺饵光纤放大器(EDFA)主要由合波器WDM、泵浦激光器(大功率LD)、光隔离器和掺铒光纤(长10~30m)构成。EDFA的研制成功,是光通信发展的一个“里程碑”。它的出现打破了光纤通信传输距离受光纤损耗的限制,使全光通信距离延长至上千公里,为光纤通信带来了突破性的变化。掺铒光纤放大器主要由掺铒光纤、泵浦光源、耦合器、光隔离器等组成。有同(前)向泵浦、反(后)向泵浦和双向泵浦3种泵浦方式,其区别在于信号光与泵浦光的注入方向不同。同向泵浦也称为前向泵浦,它的信号光与泵浦光以同一方向从掺铒光纤的输入端注入。反向泵浦也称为后向泵浦,它的信号光与泵浦光以两个不同方向注入进掺铒光纤。双向泵浦就是同向泵浦与反向泵浦合并的方式。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。

现代光放大器中较早出现的是半导体光放大器(SOA)。它的基本结构、原理和特性与半导体激光器非常相似。它们工作原理都是基于激光半导体介质固有的受激辐射光放大机制,所不同的在于SOA去掉了构成激光振荡的谐振腔,并且SOA是由电流直接激励驱动的。半导体光放大器的优点是尺寸小、频带宽、增益高;但缺点是与光纤的耦合损耗太大、易受环境温度的影响、工作稳定性较差。但半导体光放大器容易集成,适宜同光集成和光电集成电路结合使用。通常光半导体放大器分为两大类:一种是将普通半导体激光器用作光放大器,称为法布里——泊罗(F-P)半导体激光放大器(FPA),另一种是在F-P激光器的两个端面上涂上抗反射膜,以获得宽频、低噪的高输出特性。由于这种放大器是在光行进过程中对光进行放大的,故被称为行波式光放大器。由于半导体光放大器的工作原理决定了其放大增益不是很高,因此半导体放大器在现代光通信系统中作为纯粹功率放大应用较少,它更多的是被用作高速通信网中光开关、光复用/解复用器和波长变换器等光信号处理模块。EDFA采用的技术主要有增益平坦技术、增益可调技术、滤波技术、高功率输出技术等。石岩半导体光放大器展示

反向泵浦:泵浦光源和输入光信号从两个相反的方向注入到掺铒光纤中来。石岩半导体光放大器展示

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