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    光纖放大器的分類

在目前實用化的光纖放大器中主要有摻鉺光纖放大器（Erbium-Doped Fiber Amplifier，EDFA）、半導體光放大器（SOA）和光纖喇曼放大器（FRA）等，其中摻鉺光纖放大器以其優越的性能現已廣泛應用于長距離、大容量、高速率的光纖通信系統、接入網、光纖CATV網等領域。Er3 離子處于亞穩態時，除了發生受激輻射和受激吸收以外，還要產生自發輻射(ASE)，它造成EDFA的噪聲。在系統中EDFA有三種基本的應用方式：功率放大器（Power

booster-Amplifier）、中繼放大器（Line-Amplifier）和前置放大器（Pre-Amplifier）。它們對放大器性能有不同的要求，功放要求輸出功率大，前放對噪聲性能要求高，而中放兩者兼顧。

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不同類型光纖放大器介紹

EDFA的結構

泵浦光由半導體激光器(LD)提供，與被放大信號光一起通過光耦合器或波分復用耦合器注入摻餌光纖(EDF)。光隔離器用于隔離反饋光信號，提高穩定性。隨著新材料、新技術的不斷突破，光纖放大器在1292~1660nm波長范圍內獲得帶寬為300nm超寬帶將不是夢想，Tbit/sDWDM光網絡傳輸系統將一定會實現。光濾波器用于濾除放大過程中產生的噪聲。為了提高EDFA的輸出功率，泵浦激光亦可從EDF的末端(放大器輸出端)注入，或輸入輸出端同時注入，

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為什么光纖放大器被廣泛應用

惡劣的天氣情況，會對無線光通訊系統的傳播信號產生衰耗作用。空氣中的散射粒子，會使光線在空問、時間和角度上產生不同程度的偏差。大氣中的粒子還可能吸收激光的能量，使信號的功率衰減，在無線光通訊系統中光纖通訊系統低損耗的傳播路徑已不復存在。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。大氣環境多變的客觀性無法改變，要獲得更好更快的傳輸效果，對在大氣信道傳輸的光信號就提出了更高的要求，一般地，采用大功率的光信號可以得到更好的傳輸效果。隨著光纖放大器(EDFA)的迅速發展，穩定可靠的大功率光源將在各種應用中滿足無線光通訊的要求。

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光纖放大器

增益與摻鉺光纖長度的關系

EDFA的增益還跟輸進光的程度、泵浦光功率及光纖中鉺離子Er3 的濃度都有關系，如小信號輸進時的增益系數大于大信號輸進時的增益系數。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。當輸進光變強時，由于高能位的電子供給不充分，受激輻射光的增加變少，于是就出現飽和。當輸進光變強時，由于高能位的電子供給不充分，受激輻射光的增加變少，于是就出現飽和。泵浦光功率越大，摻鉺光纖越長，3 dB飽和輸出功率也就越大。其次與當Er3 的濃度超過一定值時，增益反而會降低，因此要控制好摻鉺光纖的鉺離子濃度。