文档介绍：第五讲光放大器**主要内容一、引言二、光纤放大器的分类☆三、掺铒光纤放大器☆四、拉曼光纤放大器简介**一、引言目前研制的光放大器分为: 光纤放大器(OFA)和半导体光放大器(SOA)两大类。SOA早期因受噪声、偏振相关性等因素的影响,性能达不到实用要求,但SOA结构简单、适于批量生产、成本低、寿命长、功耗小,还能与其它部件一块集成以及使用波长范围可望覆盖EDFA和PDFA的应用窗口。因此,SOA是进一步研究的重要器件之一。**光纤放大器(OpticalFiberAmpler,简写OFA)是指运用于光纤通信线路中,实现信号放大的一种新型全光放大器。根据它在光纤线路中的位置和作用,一般分为:中继放大、前置放大和功率放大三种。同传统的半导体激光放大器(SOA)相比较,OFA不需要经过光电-电光转换和信号再生等复杂过程,可直接对信号进行全光放大,具有很好的“透明性”,特别适用于长途光通信的中继放大。可以说,OFA为实现全光通信奠定了一项技术基础**传统再生中继器:光-电-光转换全光放大器:光-光中继,实现光纤通信全光化**传统再生中继器:光-电-光转换全光放大器:光-光中继,实现光纤通信全光化比较:再生器色散总清单通路调制比特率特定光放大器色散积累多通路调制比特率通透优点:减少信号多次变换的失真 提高系统的可靠性和稳定性**二、光纤放大器的分类根据放大机制不同,OFA可分为两大类。1 掺稀土OFA制作光纤时,采用特殊工艺,在光纤芯层沉积中掺入极小浓度的稀土元素,如铒、镨或铷等离子,可制作出相应的掺铒、掺镨或掺铷光纤。光纤中掺杂离子在受到泵浦光激励后跃迁到亚稳定的高激发态,在信号光诱导下,产生受激辐射,形成对信号光的相干放大。这种OFA实质上是一种特殊的激光器,它的工作腔是一段掺稀土粒子光纤,泵浦光源一般采用半导体激光器。**当前光纤通信系统工作在两个低损耗窗口:。选择不同的掺杂元素,可使放大器工作在不同窗口。(1)掺铒光纤放大器(EDFA),该窗口光纤损耗系数低()。已商用的EDFA噪声低,增益曲线好,放大器带宽大,与波分复用(WDM)系统兼容,泵浦效率高,工作性能稳定,技术成熟,在现代长途高速光通信系统中备受青睐。目前,“掺铒光纤放大器(EDFA)+密集波分复用(WDM)+非零色散光纤(NZDF)+光子集成(PIC)”正成为国际上长途高速光纤通信线路的主要技术方向。**(2)掺镨光纤放大器(PDFA),已敷设的光纤90%都工作在这一窗口。PDFA对现有光通信线路的升级和扩容有重要的意义。目前已经研制出低噪声、高增益的PDFA,但是它的泵浦效率不高,工作性能不稳定,增益对温度敏感,离实用还有一段距离。**2 非线性OFA非线性OFA是利用光纤的非线性效应实现对信号光放大的一种激光放大器。当光纤中光功率密度达到一定阈值时,将产生受激拉曼散射(SRS)或受激布里渊散射(SBS),形成对信号光的相干放大。非线性OFA可相应分为拉曼光纤放大器(SRA)和布里渊光纤放大器(BRA)。目前研制出的SRA尚未商用化。