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  • 掺铒光纤信号放大器
  • 添加时间:2021/4/13 15:25:19  文章作者:手机信号放大器  文章来源:手机信号

手机信号放大器

掺铒光纤信号放大器是利用掺铒光纤这一活性介质,当泵浦光输入到EDF中时,就可以将大部分处于基态的Er3+抽运到激发态上,处于激发态的Er3+又迅速无辐射地转移到亚稳态上,由于Er3+在亚稳态上的平均停留时间为10ms,因此很容易在亚稳态与基态之间形成粒子数反转,此时,信号光子通过掺铒光纤,在受激辐射效应作用下产生大量与自身完全相同的光子,使信号光子迅速增多,这样在输出端就可以得到被不断放大的光信号。

自80年代末至90年代初研制成掺铒光纤信号增强器(EDFA),并开始应用于1.55mm频段的光纤通信系统以来,推动了光纤通信向全光传输方向发展,且目前EDFA的技术开发和商品化最成熟;应用广泛的C波段EDFA通常工作在1530~1565nm光纤损耗最低的窗口,具有输出功率大、增益高、与偏振无关、噪声指数低、放大特性与系统比特率和数据格式无关,且同时放大多路波长信号等一系列的特性,在长途光通信系统中得到了广泛的应用。其不足是C-Band EDFA的增益带宽只有35nm,仅覆盖石英单模光纤低损耗窗口的一部分,制约了光纤固有能够容纳的波长信道数;然而随着因特网技术的迅速发展,要求光纤传输系统的传输容量要不断地扩大,面对传输容量的扩大,目前主要有三种解决途径:

(1)增加每个波长的传输速率;

(2)减少波长间距;

(3)增加总的传输带宽。

对于第一种办法,如果速率提高到10Gbit/s将带来新的色散补偿问题,况且现在的电子系统还存在着所谓电子瓶颈效应问题。第二种办法如果将信号间距从100GHz降低到50GHz或25GHz将给系统带来四波混频(FWM)等非线性效应,且要求系统采用波长稳定技术。从而研究新的光纤放大器如L波段的EDFA是增加总的传输带宽的一种,它将EDFA工作波长由C波段1530~1560nm扩展到L波段1570~1605nm,使EDFA的放大增益谱扩展了一倍。尽管L波段EDFA的波长覆盖了EDF增益谱的尾部,但仍可与性能先进的C波段EDFA产品相媲美:例如两者的基本结构相类似,大多数C波段EDFA的设计和制造技术仍可应用于L波段EDFA研制;L波段EDFA有较小的辐射和吸收以及较低的平均反转因子,增益波动系数远小于C波段EDFA,所存在的是L波段EDFA的EDF较长带来无源光纤损耗较大,放大噪声稍大等不足。

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