光纖放大器分類(lèi)介紹

臺(tái)式光纖放大器

臺(tái)式光纖放大器具有LCD顯示，功率及模式調(diào)節(jié)旋鈕，方便用戶(hù)操作，同時(shí)提供了RS232接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。模塊產(chǎn)品具有體積小，功耗低，方便集成，可編程控制等特點(diǎn)。

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光放大器

EDFA的結(jié)構(gòu)

(a) 前向或正向泵浦結(jié)構(gòu)；(b) 后向或反向泵浦結(jié)構(gòu)；(c)雙向泵浦結(jié)構(gòu)

這三種結(jié)構(gòu)的EDFA分別稱(chēng)作前向泵、后向泵和雙向泵摻鉺光纖放大器。由于Er3 離子在亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)上壽命較長(zhǎng)，因此很輕易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。雙向泵浦可以采用同樣波長(zhǎng)的泵浦源，也可采用1480nm和980nm雙泵浦源方式。980nm的泵浦源工作在放大器的前端，用以?xún)?yōu)化噪聲性能；1480nm泵浦源工作在放大器后端，以便獲得大的功率轉(zhuǎn)換效率，這種配置既可以獲得高的輸出功率，又能得到較好的噪聲系數(shù)。

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光纖放大器

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EDFA的基本性能

EDFA中，當(dāng)接入泵浦光功率后輸入信號(hào)光將得到放大，同時(shí)產(chǎn)生部分ASE自發(fā)輻射光，兩種光都消耗上能級(jí)的鉺粒子。(c)雙向泵浦結(jié)構(gòu)這三種結(jié)構(gòu)的EDFA分別稱(chēng)作前向泵、后向泵和雙向泵摻鉺光纖放大器。當(dāng)泵浦光功率足夠大，而信號(hào)光與ASE很弱時(shí)，上下能級(jí)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)程度很高，并可認(rèn)為沿EDFA長(zhǎng)度方向上的上能級(jí)粒子數(shù)保持不變，放大器的增益將達(dá)到很高的值，而且隨輸入信號(hào)光功率的增加，增益仍維持恒定不變，這種增益稱(chēng)為小信號(hào)增益。

在給定輸入泵浦光功率時(shí)，隨著信號(hào)光和ASE光的增大，上能級(jí)粒子數(shù)的增加將因不足以補(bǔ)償消耗而逐漸減少，增益也將不能維持初始值不變，并逐漸下降，此時(shí)放大器進(jìn)入飽和工作狀態(tài)，增益產(chǎn)生飽和?？諝庵械纳⑸淞Ｗ?，會(huì)使光線在空問(wèn)、時(shí)間和角度上產(chǎn)生不同程度的偏差。飽和增益值不是一個(gè)確定值，隨輸入功率和飽和深度以及泵浦光功率而變。

增益與摻鉺光纖長(zhǎng)度的關(guān)系

EDFA的增益還跟輸進(jìn)光的程度、泵浦光功率及光纖中鉺離子Er3 的濃度都有關(guān)系，如小信號(hào)輸進(jìn)時(shí)的增益系數(shù)大于大信號(hào)輸進(jìn)時(shí)的增益系數(shù)。大氣環(huán)境多變的客觀性無(wú)法改變，要獲得更好更快的傳輸效果，對(duì)在大氣信道傳輸?shù)墓庑盘?hào)就提出了更高的要求，一般地，采用大功率的光信號(hào)可以得到更好的傳輸效果。當(dāng)輸進(jìn)光弱時(shí)，高能位電子的消耗減少并可從泵激得到充分的供給，因而，受激輻射就能維持達(dá)到相當(dāng)?shù)某潭?。?dāng)輸進(jìn)光變強(qiáng)時(shí)，由于高能位的電子供給不充分，受激輻射光的增加變少，于是就出現(xiàn)飽和。泵浦光功率越大，摻鉺光纖越長(zhǎng)，3 dB飽和輸出功率也就越大。其次與當(dāng)Er3 的濃度超過(guò)一定值時(shí)，增益反而會(huì)降低，因此要控制好摻鉺光纖的鉺離子濃度。

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