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發布時間:2020-07-28 06:32  





為什么使用光線放大器
在光纖放大器實用化以前,為了克服光纖傳輸中的損耗,每傳輸一段距離都要進行“再生”,即把傳輸后的弱光信號轉換成電信號,經過放大、整改后,再去調制激光器,生成一定強度的光信號,即所謂的O—E—O光電混合中繼。但隨著傳輸碼率的提高,“再生”的難度也隨之提高,于是中繼部分成了信號傳輸容量擴大的“瓶頸”。光纖放大器的出現解決了這一問題;當輸進光弱時,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到相當的程度。
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光放大器的原理
摻鉺光纖放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifier,EDFA)的組成基本上包括了摻鉺光纖,泵浦激光器,光合路器幾個部分。基于不同的用途,摻鉺光纖放大器已經發展出多種不同的結構。
EDFA的放大原理與雷射產生原理類似,光纖中參雜的稀土族元素Er(3 )其亞穩態(meta-stable state)和基態(ground state)的能量差相當于1550nm光子的能量、
當吸收適當波長的泵浦光能量(980nm或1480nm)后,電子會從基態躍遷到能階較高的激發態(exciting state),接著釋放少量能量轉移到較穩定的亞穩態、在泵浦光源足夠時鉺離子的電子會發生居量反轉(population reverse),即高能階的亞穩態比能階低的基態電子數量多、當適當的光信號通過時,亞穩態電子會發生受激輻射效應,放出大量同波長光子、但因為存在振動能階,所以波長不是單一而是一個范圍,典型值為1530~1570nm、
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光纖放大器
EDFA的原理及結構
摻鉺光纖放大器(EDFA)具有增益高、噪聲低、頻帶寬、輸出功率高、連接損耗低和偏振不敏感等優點,直接對光信號進行放大,無需轉換成電信號,能夠保證光信號在小失真情況下得到穩定的功率放大。
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