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,。FRA＋EDFA將是光放大技術(shù)的主流,。高寬帶光放大器分類

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(zhuǎn),，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?dāng)_極小，可級聯(lián)多個放大器,；④與線路耦合損耗?。ㄐ∮?dB）,；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(guān),；⑥成本低，與再生電路相比具有較大的成本優(yōu)勢,；⑦結(jié)構(gòu)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?qū)?，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,。高寬帶光放大器分類光放大器的開發(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。

增益的大小與光纖長度的關(guān)系：這里的光纖是指摻鉺光纖放大器中摻鉺光纖的光纖長度,。摻鉺光纖長度越長,，可獲得的功率增益就越大（因為摻鉺光纖長度越大表示可以反轉(zhuǎn)分布的粒子數(shù)的作用區(qū)就越長，作用區(qū)越長,，功率增益當(dāng)然就越大）,，但是隨著光纖長度的再一步增強(qiáng)，功率增益反而會下降（這是因為光纖長度繼續(xù)加長的話損耗也增加了,，損耗比放大的功率增益損耗還要大,，較終的功率增益就被減小了）。因此,，增益的大小與光纖長度是有一個先升高后下降的過程,，其中，頂點是比較好功率增益,，它所對應(yīng)的光纖長度是比較大增益的光纖長度,。

現(xiàn)代光放大器中較早出現(xiàn)的是半導(dǎo)體光放大器（SOA）。它的基本結(jié)構(gòu),、原理和特性與半導(dǎo)體激光器非常相似,。它們工作原理都是基于激光半導(dǎo)體介質(zhì)固有的受激輻射光放大機(jī)制，所不同的在于SOA去掉了構(gòu)成激光振蕩的諧振腔,，并且SOA是由電流直接激勵驅(qū)動的,。半導(dǎo)體光放大器的優(yōu)點是尺寸小、頻帶寬,、增益高,；但缺點是與光纖的耦合損耗太大,、易受環(huán)境溫度的影響、工作穩(wěn)定性較差,。但半導(dǎo)體光放大器容易集成,，適宜同光集成和光電集成電路結(jié)合使用。通常光半導(dǎo)體放大器分為兩大類：一種是將普通半導(dǎo)體激光器用作光放大器,，稱為法布里——泊羅（F-P）半導(dǎo)體激光放大器（FPA）,，另一種是在F-P激光器的兩個端面上涂上抗反射膜，以獲得寬頻,、低噪的高輸出特性,。由于這種放大器是在光行進(jìn)過程中對光進(jìn)行放大的，故被稱為行波式光放大器,。由于半導(dǎo)體光放大器的工作原理決定了其放大增益不是很高,，因此半導(dǎo)體放大器在現(xiàn)代光通信系統(tǒng)中作為純粹功率放大應(yīng)用較少，它更多的是被用作高速通信網(wǎng)中光開關(guān),、光復(fù)用／解復(fù)用器和波長變換器等光信號處理模塊,。EDFA的最大輸出功率常用3dB輸出飽和功率來表示。

一般來說,，長途EDFA線路放大器的結(jié)構(gòu)是OA的共同參考結(jié)構(gòu),。這種結(jié)構(gòu)適用于多種類型的放大器，而且設(shè)計理念可以很容易地適用于不同的放大器,。這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是兩級放大,。因為，經(jīng)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(zhì)中間加入不同的元件或者子系統(tǒng),，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(tài)范圍,；加入色散補(bǔ)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(jié)點分插業(yè)務(wù)流,。雙向泵浦：既有同向泵浦也有反向泵浦,。高寬帶光放大器分類

非線性光學(xué)放大器分為拉曼 和布里淵光纖放大器。高寬帶光放大器分類

但光纖拉曼放大器有一個主要的缺點就是需要特大功率的泵浦激光器,，解決這個問題的主要途徑有：一是研究降低閾值功率的泵浦激光器,，使得普通的大功率半導(dǎo)體激光器能作為拉曼泵浦使用；其二是提高獲得更大輸出功率泵浦激光器的研制水平；其三是將多個泵浦源激光器的波長采用列陣,、單片組合的方法復(fù)用在一起,，獲得一個大功率輸出的泵浦激光器，此種方法不但可提供一個寬帶的增益譜,，而且還可以通過調(diào)節(jié)單個激光器的功率來調(diào)整增益斜率,。高寬帶光放大器分類

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