
什么是光纤放大器?
光纤放大器,(OpticalFiberAmplifier,以下简称“OFA它是一种应用于光纤通信线路中的全光放大器,可以实现信号放大。
目前,光放大器的技术主要有三种:混合稀土光放大器(如混合光纤放大器EDFA)、PDFA与PDFA混合、NDFA等。)掺铌光纤放大器等);半导体光放大SOA;非线性光放大器(如拉曼放大器FRA)、布里渊放大器等。).这三种光纤放大器的性能如下表所示。
光纤放大器的主流是掺酵光纤放大器(EDFA),采用980nm和1480nm抽运作为抽运灯源,以掺酵光纤为增益介质,使用980nm和1480nm抽运作为抽运灯源粒子数反转,信号光入射使亚稳态Er3颗粒受到压力辐射,产生信号放大,在1525-1565nm处有较宽的发射峰。EDFA适用于C波段和L波段,可同时放大多个波长,即信道。由于其速度透明、增益大、带宽大、噪音低、功率大等特点,成为光通信低损耗窗口理想的光放大器。在应用方面,EDFA可分为单波长和多波长。近年来,微型和阵型化的EDFA已成为一种发展趋势。
目前,由于EDFA中的Er3,混合光纤的增益带宽只能覆盖C波段(1530)~与L波段(1565nm)~1605nm)。拉曼放大器FRA具有较宽的增益带宽,但需要较高的泵送功率,结构复杂,难以实际应用。因此,近年来,研究人员致力于开发新型宽带增益光纤。
光纤放大器不仅可以根据其性能分为上述三类,还可以根据其在光纤线路中的位置和作用分为中继放大、外置放大和功率放大。与传统的半导体激光放大器相比,OFA不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂过程,可以直接放大信号,具有良好的“透明度”,特别适用于远程光通信的中继放大。
光纤放大器存在的问题
虽然光放大器(特别是EDFA)有许多突出的优点,但也存在一些问题。除了附加噪声降低信号的SNR外,还有其他一些缺点,如:放大器带宽增益谱不均匀影响多通道放大性能;光放大器级联应用、ASE噪声、光纤色散和非线性效应。这些问题必须在应用程序和系统设计中反复考虑。