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光纖光纜

光纖放大器的分類介紹

星之球激光 來源:南京吉隆光纖2011-09-07 我要評論(0 )   

到底什么是光纖放大器呢?今天吉隆 光纖熔接機 為您做簡單的介紹. 光纖放大器(Optical Fiber Ampler,簡寫OFA)是指運用于光纖通信線路中,實現(xiàn)信號放大的一種新型全光放...

到底什么是光纖放大器呢?今天吉隆光纖熔接機為您做簡單的介紹.

光纖放大器(Optical Fiber Ampler,簡寫OFA)是指運用于光纖通信線路中,實現(xiàn)信號放大的一種新型全光放大器,為實現(xiàn)全光通信奠定了一項技術(shù)基礎(chǔ)。根據(jù)它在光纖線路中的位置和作用,一般分為中繼放大、前置放大和功率放大三種。同傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光放大器(SOA)相比較,OFA不需要經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、電光轉(zhuǎn)換和信號再生等復(fù)雜過程,可直接對信號進行全光放大,具有很好的“透明性”,特別適用于長途光通信的中繼放大。

    根據(jù)放大機制不同,OFA可分為兩大類。

1 非線性O(shè)FA

非線性O(shè)FA是利用光纖的非線性效應(yīng)實現(xiàn)對信號光放大的一種激光放大器。當(dāng)光纖中光功率密度達到一定閾值時,將產(chǎn)生受激拉曼散射(SRS)或受激布里 淵散射(SBS),形成對信號光的相干放大。非線性O(shè)FA可相應(yīng)分為拉曼光纖放大器(SRA)和布里淵光纖放大器(BRA)。目前研制出的SRA尚未商用 化。

OFA的研制始于80年代,并在90年代初取得重大突破。在現(xiàn)代光通信系統(tǒng)設(shè)計中,如何有效地提高光信號傳輸距離,減少中繼站數(shù)目,降低系統(tǒng)成本,一直是人們不斷探索的目標(biāo)。OFA是解決這一問題的關(guān)鍵器件,它的研制和改進在全球范圍內(nèi)仍方興未艾。
隨著密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)、光纖放大技術(shù),包括摻鉺光纖放大器(EDFA)、分布喇曼光纖放大器(DRFA)、半導(dǎo)體放大器(SOA)和光時 分復(fù)用(OTDM)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,光纖通信技術(shù)不斷向著更高速率、更大容量的通信系統(tǒng)發(fā)展,而先進的光纖制造技術(shù)既能保持穩(wěn)定、可靠的傳輸以及足 夠的富余度,又能滿足光通信對大寬帶的需求,并減少非線性損傷。


2 摻稀土OFA

制作光纖時,采用特殊工藝,在光纖芯層沉積中摻入極小濃度的稀土元素,如鉺、鐠或銣等離子,可制作出相應(yīng)的摻鉺、摻鐠或摻銣光纖。光纖中摻雜離子在受 到泵浦光激勵后躍遷到亞穩(wěn)定的高激發(fā)態(tài),在信號光誘導(dǎo)下,產(chǎn)生受激輻射,形成對信號光的相干放大。這種OFA實質(zhì)上是一種特殊的激光器,它的工作腔是一段 摻稀土粒子光纖,泵浦光源一般采用半導(dǎo)體激光器。

當(dāng)前光纖通信系統(tǒng)工作在兩個低損耗窗口:1.55μm波段和1.31μm波段。選擇不同的摻雜元素,可使放大器工作在不同窗口。

(1)摻鉺光纖放大器(EDFA)

EDFA工作在1.55μm窗口,該窗口光纖損耗系數(shù)1.31μm窗低(僅0.2dB/km)。已商用的EDFA噪聲低,增益曲線好,放大器帶寬大, 與波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)兼容,泵浦效率高,工作性能穩(wěn)定,技術(shù)成熟,在現(xiàn)代長途高速光通信系統(tǒng)中備受青睞。目前,“摻鉺光纖放大器(EDFA)+密集波 分復(fù)用(DWDM)+非零色散光纖(NZDF)+光子集成(PIC)”正成為國際上長途高速光纖通信線路的主要技術(shù)方向。

(2)摻鐠光纖放大器(PDFA)

PDFA工作在1.31μm波段,已敷設(shè)的光纖90%都工作在這一窗口。PDFA對現(xiàn)有光通信線路的升級和擴容有重要的意義。目前已經(jīng)研制出低噪聲、高增益的PDFA,但是它的泵浦效率不高,工作性能不穩(wěn)定,增益對溫度敏感,離實用還有一段距離。
 

 

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