摻餌光纖放大器(EDFA)主要由合波器WDM、泵浦激光器(大功率LD)、光隔離器和摻鉺光纖(長10~30m)構(gòu)成。EDFA的研制成功,是光通信發(fā)展的一個“里程碑”。它的出現(xiàn)打破了光纖通信傳輸距離受光纖損耗的限制,使全光通信距離延長至上千公里,為光纖通信帶來了突破性的變化。摻鉺光纖放大器主要由摻鉺光纖、泵浦光源、耦合器、光隔離器等組成。有同(前)向泵浦、反(后)向泵浦和雙向泵浦3種泵浦方式,其區(qū)別在于信號光與泵浦光的注入方向不同。同向泵浦也稱為前向泵浦,它的信號光與泵浦光以同一方向從摻鉺光纖的輸入端注入。反向泵浦也稱為后向泵浦,它的信號光與泵浦光以兩個不同方向注入進(jìn)摻鉺光纖。雙向泵浦就是同向泵浦與反向泵浦合并的方式。光放大器的出現(xiàn)和實(shí)用化在光纖通信中引起了一場變革。深圳EDFA光放大器價格合理
WDM傳輸系統(tǒng)中光纖放大器的增益平坦控制技術(shù):為了確保WDM系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量,WDM系統(tǒng)中使用的光纖放大器除具備有足夠的帶寬、高輸出功率和低噪聲系數(shù)等特性外,還對增益平坦度控制技術(shù)提出了更高的要求。光纖放大器帶內(nèi)的增益平坦度是指在整個可用的增益通帶內(nèi),比較大增益波長點(diǎn)的增益與較小增益波長點(diǎn)的增益之差。很明顯,在WDM系統(tǒng)中增益平坦度越小越好,否則,如果各信道的增益不均,經(jīng)過多級放大之后,這種增益差值會線性積累,低增益信道信號的SNR惡化,高增益信道的信號也因光纖非線性效應(yīng)而使信號惡化。廣東Pre-EDFA光放大器代加工EDFA的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,與傳輸光纖易耦合。
E2能級因?yàn)槭翘幱趤喎€(wěn)態(tài),可以在一段時間內(nèi)保持住該能級上的粒子,使得在E2和E1之間實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)(關(guān)于粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)我們在前面的筆記已經(jīng)介紹過,就是指物質(zhì)的粒子分布一反常態(tài),使得高能級粒子數(shù)反而多,而低能級粒子數(shù)反而少)。這時候,如果有一個外來光子的激發(fā),而這個光正好是將要被放大的光信號,此時的光信號是弱光,里面所包含的光子數(shù)比較少,而這樣射入的光子,在E2和E1之間作為一個外來的激發(fā)光子,會在反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的E2和E1之間實(shí)現(xiàn)受激輻射的過程大于受激吸收的過程,產(chǎn)生新的全同光子,從而實(shí)現(xiàn)光的放大,那么從物質(zhì)中輸出來的光就是強(qiáng)光了。這就是摻鉺光纖放大器的工作原理。
光放大器的開發(fā)成功及其產(chǎn)業(yè)化是光纖通信技術(shù)中的一個非常重要的成果,它極大地促進(jìn)了光復(fù)用技術(shù)、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡(luò)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(shí)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(shí)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(dǎo)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(zhì)。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(yīng)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(yīng)喇曼散射。在不斷發(fā)生散射的過程中,把能量轉(zhuǎn)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(dāng)昂貴。半導(dǎo)體光放大器[2](S0A)一般是指行波光放大器,工作原理與半導(dǎo)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。FRA+EDFA將是光放大技術(shù)的主流。
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(zhì)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。EDFA的確定是不便于查找故障,泵浦源壽命不長。深圳EDFA光放大器價格合理
光纖放大器分為稀土摻雜光纖放大器和利用非線性效應(yīng)制作的常規(guī)光纖放大器。深圳EDFA光放大器價格合理
光放大器(OA)一般由增益介質(zhì)、泵浦光和輸入輸出耦合結(jié)構(gòu)組成,可以作為前置放大器、線路放大器、功率放大器,是光纖通信中的關(guān)鍵部件之一。其作用就是對復(fù)用后的光信號進(jìn)行光放大,以延長無中繼系統(tǒng)或無再生系統(tǒng)的光纜傳輸距離。一個好的光放大器應(yīng)具有輸出功率高、放大帶寬寬、噪聲系數(shù)低、增益譜平坦等特性。目前光放大器形式主要有三種:1)利用激光二極管(LD)制作的半導(dǎo)體光放大器(SOA);2)利用摻稀土光纖制作的光纖放大器,其中以摻鉺光纖放大器(EDFA)為主;3)利用常規(guī)光纖非線性效應(yīng)制作的分布式光放大器,典型的是光纖拉曼放大器(FRA)。深圳EDFA光放大器價格合理
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