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石岩Pre-EDFA光放大器分析

来源: 发布时间:2023年05月30日

要使各信道上的增益偏差处于允许范围内,放大器的增益就必须平坦,而使光纤放大器增益平坦技术大体有两种途径:其一是"增益均衡技术";其二是"光纤技术"。"增益均衡技术"是利用损耗特性与放大器的增益波长特性相反的增益均衡器来抵消增益的不均匀性,这种技术的关键在于放大器的增益曲线和均衡器的损耗特性精密吻合,使综合特性平坦;现阶段实用化的固定式增益平坦控制技术主要有光纤光栅技术和介质多层薄膜滤波器技术等。但随着多通道(>80Ch)、高速率(>40Gbit/s)、长距离光纤传输系统的发展,对光纤放大器的增益平坦控制技术提出了更高的要求,这就需要研制动态增益可调的增益平坦滤波器。半导体放大器分为谐振式和行波式。石岩Pre-EDFA光放大器分析

一般来说,长途EDFA线路放大器的结构是OA的共同参考结构。这种结构适用于多种类型的放大器,而且设计理念可以很容易地适用于不同的放大器。这种结构的基础是两级放大。因为,经过两级放大后,放大器的噪声较低,增益较高。在两级增益介质中间加入不同的元件或者子系统,还可以为放大器添加一些额外功能。例如,加入可变光衰减器(VOA)可以提高放大器的动态范围;加入色散补偿光纤,可以以较小的光信噪比(OSNR)损失高效地管理色散的分布;加入OADM就可以在放大器节点分插业务流。石岩Pre-EDFA光放大器分析光放大器就是光纤通信系统中能对光信号进行放大的一种子系统产品。

DWDM系统既可用于陆地与海底干线,也可用于市内通信网,还可用于全光通信网。但DWDM系统在带来巨大好处的同时也给系统设计、器件更新等方面带来了极大的挑战。对新型光放大器的需求更是这些挑战中较关键的一项。光放大器技术具有对光信号进行实时、在线、宽带、高增益、低噪声、低功耗以及波长、速率和调制方式透明的直接放大功能,是新一代DWDM系统中不可缺少的关键技术。该技术既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,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。

随着因特网技术的迅速发展,要求光纤传输系统的传输容量要不断地扩大,面对传输容量的扩大,目前主要有三种解决途径:(1)增加每个波长的传输速率;(2)减少波长间距;(3)增加总的传输带宽。对于第一种办法,如果速率提高到10Gbit/s将带来新的色散补偿问题,况且现在的电子系统还存在着所谓"电子瓶颈"效应问题。第二种办法如果将信号间距从100GHz降低到50GHz或25GHz将给系统带来四波混频(FWM)等非线性效应,且要求系统采用波长稳定技术。从而研究新的光纤放大器如L波段的EDFA是增加总的传输带宽的一种,它将EDFA工作波长由C波段1530~1560nm扩展到L波段1570~1605nm,使EDFA的放大增益谱扩展了一倍。尽管L波段EDFA的波长覆盖了EDF增益谱的尾部,但仍可与性能先进的C波段EDFA产品相媲美:例如两者的基本结构相类似,大多数C波段EDFA的设计和制造技术仍可应用于L波段EDFA研制;L波段EDFA有较小的辐射和吸收以及较低的平均反转因子,增益波动系数远小于C波段EDFA,所存在的是L波段EDFA的EDF较长带来无源光纤损耗较大,放大噪声稍大等不足。FRA具有增益带宽宽、能在全波范围内进行光放大以及有效噪声低等优点。

所谓增益带宽是指光放大器有效的频率(或波长)范围,通常指增益从最大值下降3dB时,对应的波长范围,如1.3.3中λa、λb之间。增益带宽的单位是纳米(nm)。对于WDM系统,所有光波长通道都要得到放大,因此,光放大器必须具有足够宽的增益带宽。饱和输出功率光放大器的输入光功率范围有一定的要求,当输入光功率大于某一阈值时,就会出现增益饱和;增益饱和是指输出功率不再随输入功率增加而增加或增加很小。根据ITU-T的建议,当增益比正常情况低3dB时的输出光功率称为饱和输出功率,其单位通常用dBm表示。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。宝安Pre-EDFA光放大器定做价格

EDFA的优点是与线路耦合损耗小。石岩Pre-EDFA光放大器分析

增益的大小与泵浦光功率的关系:放大器的功率增益随泵浦功率的增加而增加(泵浦光越强,会有更多的低能级粒子吸收了泵浦光的能量向上跃迁,从而产生反转分布的粒子数就多了,光的放大作用也就强了),当泵浦功率达到一定值时,放大器的功率增益出现饱和,即泵浦功率再增加而功率增益基本不变(因为可反转分布的粒子数毕竟是有限,当泵浦光强度已经很强的时候,无论其再怎样加强,如果达到了反转分布粒子数的极限,那么放大倍数将不会再增加了,因此会出现一个饱和的趋势)。石岩Pre-EDFA光放大器分析

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