文档介绍： 光纤通信中用光纤来传输光信号。光纤的中继距离受限于光纤的损耗和色散。就损耗而言,,。以1989年诞生的掺铒光纤放大器(ErbiumDopedFiberAmplifier,EDFA)代表的光放大器技术可以说是光纤通信技术上的一次革命。 光放大器在光纤通信系统目前最重要的应用就是促使了波分复用技术(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)走向实用化。光放大器还将促进光孤子通信技术的实用化。光孤子通信是利用光纤的非线性来补偿光纤的色散作用的一种新型通信方式。 光放大器的发展最早可追溯到1923年A·斯梅卡尔预示的自发喇曼散射。1928年印度加尔各答大学的喇曼观测到自发喇曼效应。 光放大器按原理不同大体上有三种类型。 (1)掺杂光纤放大器,就是利用稀土金属离子作为激光工作物质的一种放大器。(2)传输光纤放大器,其中有受激喇曼散射(StimulatedRamanScattering,SRS)光纤放大器、受激布里渊散射(StimulatedBrilliouinScattering,SBS)光纤放大器和利用四波混频效应(FWM)的光放大器等。 (3)半导体激光放大器。其结构大体上与激光二极管(LaserDiode,LD)相同。 这几种类型的光放大器的工作原理和激励方式各不相同。(1)增益G与增益系数g 放大器的增益定义为式中:Pout,Pin分别为放大器输出端与输入端的连续信号功率。(2)放大器的带宽 人们希望放大器的增益在很宽的频带内与波长无关。这样在应用这些放大器的系统中,便可放宽单信道传输波长的容限,也可在不降低系统性能的情况下,极大地增加WDM系统的信道数目。(3)增益饱和与饱和输出功率 由于信号放大过程消耗了高能级上粒子,因而使增益系数减小,当放大器增益减小为峰值的一半时,所对应的输出功率就叫饱和输出功率,这是放大器的一个重要的参数,饱和功率用Pouts表示。 放大器本身产生噪声,放大器噪声使信号的信噪比(Signal-to-NoiseRatio,SNR)下降,造成对传输距离的限制,是光放大器的另一重要指标。(1)光纤放大器的噪声来源 光纤放大器的噪声主要来自它的放大自发辐射(AmplifiedSpontaneousEmission,ASE)。(2)噪声系数 由于放大器中产生自发辐射噪声,使得放大后的信噪比下降。它定义为输入信噪比与输出信噪比之比。 (SNR)in和(SNR)out分别代表输入与输出的信噪比。它们都是在接收机端将光信号转换成光电流后的功率来计算的。