量子點(diǎn)光纖放大器為解決全波帶,、低噪聲光纖通信的重大需求提供了一種全新的途徑和實(shí)現(xiàn)方案。目前,，量子點(diǎn)光纖放大器在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)實(shí)現(xiàn),，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相應(yīng)的產(chǎn)品出現(xiàn),，尚未進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。本文作者也希望通過(guò)此文向公眾和工業(yè)界作科普介紹,，以期引起關(guān)注,，突破瓶頸，在工業(yè)規(guī)模水平上形成新一代的光纖放大器技術(shù),。量子點(diǎn)光纖：目前,，量子點(diǎn)光纖（Quantum dot doped fibers, QDFs）的實(shí)現(xiàn)主要有兩種技術(shù)路線(xiàn)：一是用化學(xué)氣相沉積等技術(shù)將PbS或PbSe量子點(diǎn)沉積在玻璃管內(nèi)壁，經(jīng)高溫熔融后形成量子點(diǎn)摻雜的玻璃棒,，再經(jīng)拉絲,，制得玻璃基質(zhì)的QDF。其光致熒光（Photoluminescence, PL）覆蓋了1100~1300 nm波長(zhǎng)區(qū),，PL譜的半高全寬FWHM~130 nm,。二是用紫外光刻技術(shù)，將PbS量子點(diǎn)分散于紫外固化（UV）膠中,，制作單波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的QDF,。在410 nm抽運(yùn)下，測(cè)得PL中心峰波長(zhǎng)1080 nm,，PL譜的FWHM~200 nm,。以上兩種技術(shù)尚停留在實(shí)驗(yàn)室QDF制備觀(guān)測(cè)階段，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)有競(jìng)爭(zhēng)力的光纖放大,。光纖放大器低噪聲,、低損耗的全光放大功能，是新一代光纖通信系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵器件,。河北光纖放大器廠(chǎng)家定制

光纖放大器放大電路種類(lèi)：電壓放大器：輸入信號(hào)很小,，要求獲得不失真的較大的輸出壓,，也稱(chēng)小信號(hào)放大器。功率放大器：輸入信號(hào)較大,，要求放大器輸出足夠的功率,，也稱(chēng)大信號(hào)放大器。光放大器的工作不需要轉(zhuǎn)換光信號(hào)到電信號(hào),，然后再轉(zhuǎn)回光信號(hào),。這個(gè)特性導(dǎo)致光放大器比再生器有兩大優(yōu)勢(shì)。光放大器支持任何比特率和信號(hào)格式,，因?yàn)楣夥糯笃骱?jiǎn)單地放大所收到的信號(hào),。這種屬性通常被描述為光放大器對(duì)任何比特率以及信號(hào)格式是透明的。光放大器不只支持單個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)放大——像再生器,，而且支持一定波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)放大,。而且，只有光放大器能夠支持多種比特率,、各種調(diào)制格式和不同波長(zhǎng)的時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò),。實(shí)際上，只有光放大器特別是EDFA的出現(xiàn),， WDM 技術(shù)才真正在光纖通信中扮演重要角色,。EDFA 是現(xiàn)在比較流行的光放大器，它的出現(xiàn)把波分復(fù)用和全光網(wǎng)絡(luò)的理論變成現(xiàn)實(shí),。南通機(jī)械光纖放大器光纖布里淵放大器（FBA）：受激布里淵散射（SBS）是光纖內(nèi)產(chǎn)生的另一種非線(xiàn)性現(xiàn)象,。

摻鉺光纖放大器的放大原理與雷射產(chǎn)生原理類(lèi)似，光纖中參雜的稀土族元素Er(3+)其亞穩(wěn)態(tài)（meta-stable state）和基態(tài)（ground state）的能量差相當(dāng)于1550nm光子的能量,、當(dāng)吸收適當(dāng)波長(zhǎng)的泵浦光能量（980nm或1480nm）后,，電子會(huì)從基態(tài)躍遷到能階較高的激發(fā)態(tài)（exciting state），接著釋放少量能量轉(zhuǎn)移到較穩(wěn)定的亞穩(wěn)態(tài),、在泵浦光源足夠時(shí)鉺離子的電子會(huì)發(fā)生居量反轉(zhuǎn)（population reverse）,，即高能階的亞穩(wěn)態(tài)比能階低的基態(tài)電子數(shù)量多、當(dāng)適當(dāng)?shù)墓庑盘?hào)通過(guò)時(shí),，亞穩(wěn)態(tài)電子會(huì)發(fā)生受激輻射效應(yīng),，放射出大量同波長(zhǎng)光子、但因?yàn)榇嬖谡駝?dòng)能階,，所以波長(zhǎng)不是單一而是一個(gè)范圍,，典型值為1530~1570nm。

摻鉺光纖放大器（Erbium-doped Optical Fiber Amplifier,，EDFA）的組成基本上包括了摻鉺光纖,，泵浦激光器，光合路器幾個(gè)部分?；诓煌挠猛?，摻鉺光纖放大器已經(jīng)發(fā)展出多種不同的結(jié)構(gòu)。衡量EDFA的噪聲特性可用噪聲系數(shù)NF來(lái)表示,，即EDFA的輸入信噪比與輸出信噪比的比值,，用dB表示,。它與同相傳輸?shù)淖园l(fā)輻射頻譜密度和放大器增益密切相關(guān),，與輸入信號(hào)功率、泵浦功率和泵浦方式等有關(guān),。EDFA的噪聲功率由兩部分組成,，一部分是每一小段光纖產(chǎn)生的白發(fā)輻射，而大部分是該段光纖對(duì)前面部分光纖所產(chǎn)生的自發(fā)輻射的放大,，即放大的自發(fā)輻射,。使用光纖放大器的注意事項(xiàng)一定要注意在機(jī)器工作時(shí)，不要插拔電源,。

非線(xiàn)性光學(xué)光纖放大器：光放大器的原理基本上是基于激光的受激輻射,，通過(guò)將泵浦光的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)光的能量實(shí)現(xiàn)放大作用。一般是指行波光放大器,，工作原理與半導(dǎo)體激光器相類(lèi)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,。這種光放大器雖然已實(shí)用了，但產(chǎn)量很小,。在其傳輸路徑內(nèi)采用光放大器的一種WDM光傳輸系統(tǒng)中,，用于監(jiān)視并控制放大器運(yùn)行并從數(shù)據(jù)傳輸中作光譜分離的一個(gè)監(jiān)控信號(hào)信道，可以與數(shù)據(jù)復(fù)用,。披露了一種放大器的結(jié)構(gòu),，它能隨傳輸系統(tǒng)為增加數(shù)據(jù)處理能力的升級(jí)而升級(jí)，例如增加波段內(nèi)和/或沿反方向的數(shù)據(jù)傳輸,，但不必?cái)嚅_(kāi)通過(guò)該放大器的準(zhǔn)備升級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸路徑,。光纖放大器功率下降可能是輸入光放大器的光功率較小。蕪湖中文版光纖放大器

拉曼光纖放大器優(yōu)點(diǎn)：低噪聲系,。河北光纖放大器廠(chǎng)家定制

摻雜光纖放大器：優(yōu)點(diǎn)是工作波長(zhǎng)恰好落在光纖通信的比較佳波長(zhǎng)區(qū)（1,、3～1、6μm）,，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，與線(xiàn)路的耦合損耗很小，噪聲低，增益高,，頻帶寬,，與光纖偏振狀態(tài)無(wú)關(guān)，所需泵浦功率也較低,。使用較多的是摻鉺光纖放大器（EDFA）,，其工總波長(zhǎng)在1530~1560nm之間，也可增益位移使其工作在1570~1610nm,。另外摻銩放大器（TDFA）其一個(gè)增益帶在1480~1510nm,，是作為通信窗口中S-band的較理想放大器。還要1310nm的摻鐠放大器以及1060nm附近的摻鐿放大器等等,。河北光纖放大器廠(chǎng)家定制

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