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掺铒光纤放大器详解
返回列表 来源: 发布日期: 2021.12.19

掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Application Amplifier;Erbium Doped Fiber Amplifier)

掺铒

1985年在著名的英国南安普顿大学【注1】,诞生了光纤通信中最伟大的发明之一,掺铒光纤放大器(EDFA,即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器),简单叙述它的原理,便是光纤放大器的核心-石英光纤【注2】中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子,制成掺铒光纤,而拥有它的放大器,就被称为掺铒光纤放大器,而往后的每一年,它的研究工作都在不断的取得重大的突破,比如WDM技术【注3】极大增加了光纤通信的容量,促使它成为应用最广的光纤通信中的光放大器件。

在现实应用当中的最多的三种方式

1.功率放大器(Power-Amplifier),处于合波器之后,用于对合波以后的多个波长信号进行功率提升,然后再进行传输,由于合波后的信号功率一般都比较大,所以,对一功率放大器的噪声指数、增益要求并不是很高,但要求放大后,有比较大的输出功率。

2.线路放大器(Line-Amplifier),处于功率放大器之后,用于周期性地补偿线路传输损耗,一般要求比较小的噪声指数,较大的输出光功率。

掺铒光纤放大器

3.前置放大器(Pre-Amplifier),处于分波器之前,线路放大器之后,用于信号放大,提高接收机的灵敏度(在光信噪比(OSNR)满足要求情况下,较大的输入功率可以压制接收机本身的噪声,提高接收灵敏度),要求噪声指数很小,对输出功率没有太大的要求。

【注1】南安普顿大学(University of Southampton),英国皇家授勋大学,勋衔Soton,英国罗素大学集团创始成员,世界大学联盟、科学与工程南联盟  、国际大学气候联盟、世界港口城市大学联盟、RENKEI成员。

【注2】石英光纤是一种以高折射率的纯石英玻璃材料为芯,以低折射率的有机或无机材料为包皮的光学纤维。


       【注3】WDM技术是在光纤上进行信道复用的技术,一根光纤的带宽可达25000GHz,而通常一路光信号的带宽只有几吉赫。波分多路复用的原理是整个波长频带被划分为若干个波长范围,每路信号占用一个波长范围来进行传输。实质上是在光信道上采用的一种频分多路复用的变种,即光的频分复用,只不过光复用采用的技术与设备不同于电复用,由于光波处于频谐的高频段,有很高的带宽,因而可以实现很多路的波分复用。

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