“光放大器就是放大光信号。在此之前，传输信号的放大主要是为了实现光电转换和电光转换，即O/E/O转换。有了光放大器，光信号放大就可以直接实现。光放大器的出现可以看作是光纤通信发展史上的一个重要里程碑，极大地促进了光复用技术、光孤子通信和全光网络的发展。"
01光放大器分类
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1、采用稀土夹杂的光纤放大器(EDFA、PDFA)(PDFA，混合光纤放大器);
2、半导体光放大器采用半导体制造。(SOA);
3、非线性光纤放大器采用光纤非线性效应制成。(FRA、FBA)(FRA，拉曼光纤放大器;FBA，布里渊光纤放大器)。
02不同光放大器的工作原理
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各类光放大器参数值的比较：
放大器类型
原理
激励方法
工作长度
噪音特点
与光纤耦合
与光偏振有关
稳定性
混合放大器的稀土
粒子数反转
光
几米到几十米
好
容易
无
好
半导体光放大器
粒子数反转
电
100um～1mm
差
很难
大
差
光纤放大器
非线性光纤效应
光
数千米
好
容易
大
好
SOA定义
半导体光放大器(semiconductoropticalamplifier)，简称SOA，是一种以半导体材料为增益介质，可以放大或提供外来光子增益的光电子设备。可用于提高数据传输功率，扩大传输距离，在不显著降低其他光学指标的情况下，放大小信号光的功率。
半导体光放大器(SOA)它由有源区和无源区组成。有源区是一个增益区。当光信号通过有源区时，它会导致这些电子失去能量，以光子的形式回到基状态。鼓励光子具有与光信号相同的波长，从而放大光信号。
SOA的工作原理是通过驱动电路将半导体载流子转化为翻转颗粒，从而增加注入光的幅度，保持注入种子光的偏振、线距、频率等基本物理特性。输出功率随着工作电流的增加而成为一定的函数增长关系。
SOA对于1310nm波长光传输系统尤为重要。1310nm范围内的波长衰减高于1550nm波段，因此迫切需要放大。普通混合光纤放大器(EDFA)不能运转，因为它会放大1550nm范围的信号，阻挡1310nm的信号。SOA光放大器用于线路中放大1310波段的光放大设备。
SOA的优点：
结构紧凑，体积小，可以充分利用现有的半导体激光技术，生产工艺成熟，成本低，使用寿命长，功耗低，易于与其他光设备集成。增益响应相当快，适用于交换和信号处理等光网络应用。它还具有光放大和信号处理的能力，如开关功能，用于全光波长转换和光交换。此外，它的工作波段可以覆盖1.3～1.6/μEDFA或PDFA很难实现m波段。但是最大的弱点是与光纤的藕合消耗过多，噪音和串扰较大，容易受到偏振态(0.5~2db)和环境温度的影响，稳定性较差。所以SOA光放大设备在远距离通信传输中是不合适的。
定义EDFA
混合光纤放大器使用掺有应时光纤的稀土离子作为增益介质，在泵浦光的刺激下放大信号。放大器的特点主要是由什么稀有元素决定。
EDFA铒(Er)混合光纤放大器1550nm的工作波长
PDFA镨(Pr)混合光纤放大器1300nm的工作波长
TDFA铥(Tm)混合光纤放大器1400nm的工作波长
混合光纤放大器(Erbium-dopedOpticalFiberAmplifier)，简称EDFA，是光纤通信系统必不可少的设备，包括掺杂光纤的光纤。(EDF)，泵浦激光器(PUMP-LD，通常选择980nm或1480nm)，光合路器的几个部分。
在泵浦光的照射下，掺入光纤处于粒子数反转状态，接收光子后产生激光辐射，实现对光的放大。
与波长相比，1550nm信号光和波长较短的光波(泵浦光980nm或1480nm)沿着光纤传输，泵浦光能向掺入光纤注入高韧性能量，从而激活颗粒，并可通过能级间的激发发射转移到信号光的能量，从而放大传输中的光信号。
EDFA放大过程可以理解为一个能量转换过程。输入信号与泵浦光莲藕结合进入混合光纤，泵浦光的能量通过混合光纤转移到输入光信号中，实现输入光信号的放大。
根据放置位置的不同，EDFA光放大器可分为三类：
1、后置放大器BA(BoosterAmplifier)：位置：合波器之后;
2、LA中继放大器(LineAmplifier)：光放大器用于增加无电中继长度，位置：功率放大器后;
3、PA前置放大器(Pre-Amplifier)：用于放大信号，提高接收器的灵敏度，位置：解波器前。
光纤只是介质，想象成大水管;不同的波长是不同的信道，想象成大水管中的小水管;如果你想把这些功率放大器作为泵，你只需要记住放置位置。光路衰减意味着水管压力不够;噪声指数是小管道堵塞的垃圾，越少越好。
EDFA的主要优点：
1、在光纤通信的最佳波段(1500~1600nm)中，工作波长正好落在最佳波段;它的主体是一段光纤(EDF)，与传送光纤的藕合消耗很小，可达0.1db;
2、大约20~40db的增益;大约20~30dBm的饱和导出光功率。;光偏振状态与增益特征无关;
3、噪声指数小，一般为4~7dB;在多信道传输中，隔离度大，无串扰，适用于波分服用系统;
4、在1550nm窗口，频带宽度为20~40nm，可以进行多信道传输，有利于增加传输容量;
5、能量转换效率高，激光工作物质集中在光纤芯中，集中在光纤芯中的近轴部分，而信号光和泵浦光也是近轴部分最强的，使光和物质充分发挥作用;
6、增益特性不敏感，首先EDFA增益对温度不敏感，增益特性在100℃内保持稳定，另外，增益与偏振无关;
7、所需泵浦光率低，几十毫瓦，对数据/格式透明，即模拟信号和模拟信号可以同时传输到波分复用系统中，高速信号和低速信号可以在不改变线路的情况下同时传输。系统更新成本低。
