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過來的光耦合進同一根光纖中,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的反轉分布狀態,之后通過輸入光信號作為外界的激發,實現受激輻射的過程大于受激吸收的過程,從而實現光的放大。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用
任何新技術的發展都是一個漫長的過程。光放大器的研究較早可追溯到1960年激光器的發明,但是真正實用化光放大器的研究卻是在1980年以后。這期間隨著半導體激光器特性的改善,首先出現了利用半導體技術的半導體光放大器SOA(SemiconductorOpticalAmplifier)的法布里——泊羅型(F-P)半導體激光放大器,并開始對行波式半導體激光放大器進行研究。另一方面,隨著光纖技術的發展,出現了利用光纖非線性效應的光纖拉曼放大器。但在當時都沒有得到較廣的應用。1987年,英國南安普敦大學和美國AT&T貝爾實驗室報道了離子態的稀土元素鉺在光纖中可以提供1.55μm波長處的光增益,這標志著摻鉺光纖放大器(EDFA)的研究取得突破性進展。短短幾年時間,EDFA迅速走向實用化,并且在越洋長途光通信系統中得到應用。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的容量增加了整整一個數量級,而在此之前為達到相同的增長卻花費了整整8年時間。這足以表明了光放大器的巨大作用,為光纖通信展現了無限廣闊的發展前景。石巖摻鉺光纖光放大器分類EDFA的主演優點是具有透明性,放大特性與系統比特率、信號格式和編碼無關。
EDFA的工作原理是將外泵浦半導體激光器發射的光耦合進光纖,進而激發鉺原子。C波段或者L波段的光信號進入光纖后會激勵已被激發的鉺原子,使它受激輻射出與入射光波長相同的光子,從而實現光放大。人們已經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。這其中的功率瞬間變化的持續時間非常重要,因為它能夠引起暫時的性能惡化。而瞬間變化的持續時間與摻雜離子數量分布的動力學有關,并且遠比離子的松弛時間短。不管怎樣,硅基EDFA的瞬間變化持續時間很容易超過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+粒子數反轉,信號光入射使亞穩態Er?3+粒子受激輻射,產生信號放大。EDFA的優點是: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,且在較寬的波段內提供較為平坦的增益;③噪聲系數較低,各個信道間的串擾極小,可級聯多個放大器;④與線路耦合損耗小(小于1dB);⑤具有透明性,放大特性與系統比特率、信號格式和編碼無關;⑥成本低,與再生電路相比具有較大的成本優勢;⑦結構簡單,與傳輸光纖易耦合。其缺點是:①能夠提供的增益帶寬不夠寬,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;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。光放大器的開發成功及其產業化是光纖通信技術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絡傳輸距離的限制,又開創了1550nm波段的波分復用系統,從而使超高速、超大容量、超長距離的波分復用(WDM)、密集波分復用(DWDM)、全光網絡傳輸等成為現實。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)、半導體光纖放大器(SOA)、非線性效應光放大器(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,光耦合器的作用是把輸入光信號和泵浦光耦合進摻鉺光纖,通過摻鉺光纖的作用把泵浦光的能量轉移到輸入光信號中,實現光信號的能量放大;光隔離器的作用是抑制反射光,保證光放大器工作穩定;光濾波器的作用是濾除鉺離子由于自發輻射產生的噪聲(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。寶安進口光放大器供應
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用
一般來說,長途EDFA線路放大器的結構是OA的共同參考結構。這種結構適用于多種類型的放大器,而且設計理念可以很容易地適用于不同的放大器。這種結構的基礎是兩級放大。因為,經過兩級放大后,放大器的噪聲較低,增益較高。在兩級增益介質中間加入不同的元件或者子系統,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范圍;加入色散補償光纖,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就可以在放大器節點分插業務流。廣東高可靠性光放大器應用
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