光纖通信原理第七章(已修改)
2025-05-27 20:34 本頁面
【正文】 第七章 光 放 大 器 光放大器概述 摻鉺光纖放大器 光纖喇曼放大器 其他光放大器 光放大器概述 ? 光放大器在現(xiàn)代光纖通 光纖通信中用光纖來傳輸光信號 。 光纖的中繼距離受限于光纖的損耗和色散 。就損耗而言 ， 目前光纖損耗典型值在 ， 在 波段為 。 以 1989年誕生的摻鉺光纖放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier， EDFA)代表的光放大器技術(shù)可以說是光纖通信技術(shù)上的一次革命 。 光放大器在光纖通信系統(tǒng)目前最重要的 應(yīng) 用 就 是 促 使 了 波 分 復(fù) 用 技 術(shù)(Wavelength Division Multiplexing， WDM)走向?qū)嵱没?。 光放大器還將促進光孤子通信技術(shù)的實用化。光孤子通信是利用光纖的非線性來補償光纖的色散作用的一種新型通信方式。 ? 光放大器的發(fā)展最早可追溯到 1923年A斯梅卡爾預(yù)示的自發(fā)喇曼散射。 1928年印度加爾各答大學(xué)的喇曼觀測到自發(fā)喇曼效應(yīng)。 ? 光放大器按原理不同大體上有三種類型 。 (1) 摻雜光纖放大器 ， 就是利用稀土金屬離子作為激光工作物質(zhì)的一種放大器 。 (2) 傳輸光纖放大器 ， 其中有受激喇曼散射 ( Stimulated Raman Scattering，SRS) 光纖放大器 、 受激布里淵散射(Stimulated Brilliouin Scattering， SBS)光纖放大器和利用四波混頻效應(yīng) (FWM)的光放大器等 。 (3) 半導(dǎo)體激光放大器 。 其結(jié)構(gòu)大體上與激光二極管 (Laser Diode， LD)相同 。 這幾種類型的光放大器的工作原理和激勵方式各不相同 。 ? 光纖放大器的重要指標 ? 1. ? (1) 增益 G與增益系數(shù) g 放大器的增益定義為 式中： Pout， Pin分別為放大器輸出端與輸入端的連續(xù)信號功率 。 ? (2) 人們希望放大器的增益在很寬的頻帶內(nèi)與波長無關(guān) 。 這樣在應(yīng)用這些放大器的系統(tǒng)中 ， 便可放寬單信道傳輸波長的容限 ，也可在不降低系統(tǒng)性能的情況下 ， 極大地增加 WDM系統(tǒng)的信道數(shù)目 。 ? (3) 由于信號放大過程消耗了高能級上粒子 ， 因而使增益系數(shù)減小 ， 當放大器增益減小為峰值的一半時 ， 所對應(yīng)的輸出功率就叫飽和輸出功率 ， 這是放
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