光放大器的開發(fā)成功及其產(chǎn)業(yè)化是光纖通信技術中的一個非常重要的成果，它極大地促進了光復用技術、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡的發(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)生非線性效應喇曼散射。在不斷發(fā)生散射的過程中，把能量轉交給信號光，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，不過相當昂貴。半導體光放大器[2](S0A)一般是指行波光放大器，工作原理與半導體激光器相類似。其工作帶寬是很寬的但增益幅度稍小一些，制造難度較大。EDFA存在輸出功率的控制和不同波長通道的增益均衡問題。廣東高可靠性光放大器代加工
摻鉺光纖放大器是利用摻鉺光纖這一活性介質(zhì)，當泵浦光輸入到EDF中時，就可以將大部分處于基態(tài)的Er3+抽運到激發(fā)態(tài)上，處于激發(fā)態(tài)的Er3+又迅速無輻射地轉移到亞穩(wěn)態(tài)上，由于Er3+在亞穩(wěn)態(tài)上的平均停留時間為10ms，因此很容易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉，此時，信號光子通過摻鉺光纖，在受激輻射效應作用下產(chǎn)生大量與自身完全相同的光子，使信號光子迅速增多，這樣在輸出端就可以得到被不斷放大的光信號。自80年代末至90年代初研制成摻鉺光纖放大器（EDFA），并開始應用于1.55mm頻段的光纖通信系統(tǒng)以來，推動了光纖通信向全光傳輸方向發(fā)展，且目前EDFA的技術開發(fā)和商品化較成熟；應用較廣的C波段EDFA通常工作在1530~1565nm光纖損耗比較低的窗口，具有輸出功率大、增益高、與偏振無關、噪聲指數(shù)低、放大特性與系統(tǒng)比特率和數(shù)據(jù)格式無關，且同時放大多路波長信號等一系列的特性，在長途光通信系統(tǒng)中得到了較廣的應用。半導體光放大器銷售EDFA的結構現(xiàn)已發(fā)展成很多類型。
在光纖接入網(wǎng)中，在DWDM傳輸系統(tǒng)、光纖CATV和光纖接入網(wǎng)中有著較廣的應用。盡管用戶系統(tǒng)的距離較短，但用戶網(wǎng)的分支太多，需要用光纖放大器來提高光信號的功率以補償光分配器造成的光損耗和提高用戶的數(shù)量，降低用戶網(wǎng)的建設成本。在光纖CATV系統(tǒng)中，隨著其規(guī)模的不斷擴大，其鏈路的傳輸距離不斷增長，光路的傳輸損耗也不斷增加，將光纖放大器應用在光纖CATV系統(tǒng)中不但可提高光功率，補償鏈路的損耗，增加光用戶終端，而且簡化了系統(tǒng)結構，降低了系統(tǒng)成本，加快了光纖CATV的發(fā)展。
光放大器（OA）一般由增益介質(zhì)、泵浦光和輸入輸出耦合結構組成，可以作為前置放大器、線路放大器、功率放大器，是光纖通信中的關鍵部件之一。其作用就是對復用后的光信號進行光放大，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)光纖非線性效應制作的分布式光放大器，典型的是光纖拉曼放大器（FRA）。EDFA的最大輸出功率常用3dB輸出飽和功率來表示。
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(shù)反轉，信號光入射使亞穩(wěn)態(tài)Er?3+粒子受激輻射，產(chǎn)生信號放大。EDFA的優(yōu)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(nèi)提供較為平坦的增益；③噪聲系數(shù)較低，各個信道間的串擾極小，可級聯(lián)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(tǒng)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(yōu)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(shù)；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。FRA可分為集總式LRA和分布式DRA。半導體光放大器銷售
半導體光放大器 一般是指行波光放大器，工作原理與半導體激光器相類似。廣東高可靠性光放大器代加工
通過對目前DWDM光傳輸系統(tǒng)中廣泛應用的三種放大器的比較，我們不難看出，SOA由于其體積小、結構簡單、成本低、易于集成，因而發(fā)展很快，在技術上已比較成熟。但是，迄今為止，其性能與EDFA相比仍有較大差距。SOA雖然失去了原有放大器領域的作用，但卻在波長變換、高速光開關、光復用／解復用領域大放異彩。FRA由于采用分布式放大，因此可以補償色散補償器件帶來的損耗，同時可以避免非線性效應，F(xiàn)RA能在EDFA所不能放大的波段實現(xiàn)放大，既能在全波長范圍內(nèi)放大光信號，又特別適用于超長距離傳輸和海底光纜通信等不方便設立中繼器的場合，因而倍受歡迎，已成為研發(fā)熱點，并隨著瓦級的泵浦激光器小型化、商用化而進入實用化，成為繼EDFA之后的又一顆璀璨明珠。EDFA由于其工作波長恰好與光纖通信比較好窗口（1540nm）相吻合，并且，其技術開發(fā)和商品化較成熟，因而是目前較令人滿意的光放大器?？傊?，高增益、大輸出功率、低噪聲系數(shù)是EDFA、SOA和FRA的共同發(fā)展方向。廣東高可靠性光放大器代加工
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