【正文】 充分。因?yàn)槭枪饫w型放大器，易于光纖耦合連接，也可用熔接技術(shù)與傳輸光纖熔接在一起，這樣的熔接反射損耗也很小，不易自激。圖11摻鉺光纖放大器 EDFA的優(yōu)缺點(diǎn) EDFA之所以得到迅速的發(fā)展，源于它的一系列優(yōu)點(diǎn)，如：　 (1) 工作波長與光纖最小損耗窗口一致，可在光纖通信中獲得廣泛應(yīng)用。類似的產(chǎn)品還有超寬帶光放大器(UWOA)，它的覆蓋帶寬可對單根光纖中多達(dá)100路波長信道進(jìn)行放大。EDFA及PDFA的工作波長分別處于光纖通信的最低損耗(1550nm)及零色散波長(1300nm)窗口，TDFA工作在S波段，都非常適合于光纖通信系統(tǒng)應(yīng)用。提供合適的反饋后則構(gòu)成光纖激光器。極大地增加了光纖通信的容量成為當(dāng)前光纖通信中應(yīng)用最廣的光放大器件。從20世紀(jì)80年代后期開始，摻鉺光纖放大器的研究工作不斷取得重大的突破。是1985年英國南安普頓大學(xué)首先研制成功的光放大器，它是光纖通信中最偉大的發(fā)明之一。光纖放大器與其他放大器比較，具有輸出功率大、增益高、工作帶寬寬、與偏振無關(guān)、噪聲指數(shù)低、放大特性與系統(tǒng)比特率、數(shù)據(jù)格式無關(guān)等特點(diǎn)，它已成為新一代光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵器件之一。在光放大器，尤其是摻鉺光纖放大器（EDFA）的研制成功使光纖通訊技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化：用相對簡單廉價(jià)的光放大器代替長距離光纖通信系統(tǒng)中傳統(tǒng)使用的復(fù)雜昂貴的光－電－光混合式中繼器，從而可實(shí)現(xiàn)比特率及調(diào)制格式的透明傳輸，尤其是和WDM技術(shù)的珠聯(lián)璧合，奠定了向未來的全光通信發(fā)展的基礎(chǔ)。光放大器是可將微弱的光信號直接進(jìn)行光放大的器件。 關(guān)鍵字：光纖通信，光放大器，摻鉺光纖放大器，OptiSystem仿真目錄1緒論 1 1 1 EDFA的優(yōu)缺點(diǎn) 22 EDFA的工作原理及應(yīng)用 4 EDFA光放大機(jī)理 4 EDFA的工作原理 7 EDFA結(jié)構(gòu)和泵浦方式 7 8 8 9 EDFA的主要應(yīng)用 9 EDFA作為前置放大器 9 EDFA作為功率放大器 10 EDFA作為光中繼器 103 EDFA的工作特性分析 11 EDFA的主要工作特性參數(shù) 11 11 13 13 EDFA性能的定性分析 144 基于OptiSystem的EDFA仿真 16 16 16 仿真參數(shù)設(shè)置及結(jié)果分析 17 23 仿真系統(tǒng)電路圖布局 23 仿真參數(shù)設(shè)置及結(jié)果分析 245 結(jié)論 26致謝 27參考文獻(xiàn) 28 1緒論如今用光纖來傳遞信息已成為非常重要的信息傳遞方式。首先對摻鉺光纖放大器的歷史進(jìn)行大致的簡介，以及對光放大器的種類和摻鉺光纖放大器工作原理進(jìn)行了介紹，進(jìn)而深入剖析了EDFA工作機(jī)理。摻鉺光纖放大器是將來很長一段時(shí)間內(nèi)光纖通信系統(tǒng)中最具實(shí)用價(jià)值的無源光器件之一，摻鉺光纖放大器及相關(guān)技術(shù)的迅速實(shí)用化和商業(yè)化，標(biāo)志著一個(gè)以光纖放大器為支撐的光通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化時(shí)代的到來，將在未來“信息高速公路”的建設(shè)中發(fā)揮重要作用。因而得到了普遍的應(yīng)運(yùn)，其中光放大器是光纖系統(tǒng)中的重要組成部分。 光纖通信課程設(shè)計(jì)題目：摻鉺光纖放大器在通信網(wǎng)中的應(yīng)用院（系）名稱 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 2015年6月20日摘 要光纖通信，就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達(dá)到通信的目的。光纖通信具有通信容量大、傳輸速率高、使用壽命長,等諸多特點(diǎn)。光放大器的問世不僅解決了光的衰減對光信號傳輸距離的限制，而且在光纖通信中引起一場技術(shù)革命，其性能的優(yōu)劣直接影響到網(wǎng)絡(luò)通信的容量和質(zhì)量。 本論文介紹了摻鉺光纖放大器的相關(guān)理論。本文的重點(diǎn)在于在熟悉EDFA光放大機(jī)理和工作原理的前提下，運(yùn)用OptiSystem軟件構(gòu)造研究EDFA特性的系統(tǒng)電路圖，然后對EDFA電路圖進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬仿真，進(jìn)而得到仿真圖，通過圖形來研究分析EDFA的特性。在光纖通信系統(tǒng)中光放大又是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。它的出現(xiàn)使光纖通信技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍；它使光波分復(fù)用技術(shù)，光孤子通信技術(shù)迅速成熟并得于商用，同時(shí)他為未來的全光通信網(wǎng)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，成為現(xiàn)代和未來光纖通信系統(tǒng)中不可少的重要器件。EDFA是目前光放大器市場的主流品種，在DWDM系統(tǒng)、接入網(wǎng)和有線電視領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在CATV系統(tǒng)中通常作為功率放大器以提高發(fā)射機(jī)的功率，使發(fā)射機(jī)覆蓋的用戶數(shù)大大增加，也可作為光纖線路的中繼放大器，以補(bǔ)償光分路器及線路損耗，使傳輸距離大大增加。 摻鉺光纖放大器(EDFA)，即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號放大器。摻鉺光纖是在石英光纖中摻入了少量的稀土元素鉺(Er)離子的光纖，它是摻鉺光纖放大器的核心。在1999年，分子光電公司和蒂姆光子學(xué)公司制成首件摻餌波導(dǎo)放大器產(chǎn)品。石英光纖摻稀土元素(如Nd、Er、Pr、Tm等)后可構(gòu)成多能級的激光系統(tǒng)，在泵浦光作用下使輸入信號光直接放大。摻Nd光纖放大器的工作波長為1060nm及1330nm，由于偏離光纖通信最佳宿口及其他一些原因，其發(fā)展及應(yīng)用受到限制。尤其是EDFA，發(fā)展最為迅速，已實(shí)用化在摻鉺光纖發(fā)展的基礎(chǔ)上，不斷出現(xiàn)許多新型光纖放大器，例如，以摻鉺光纖為基礎(chǔ)的雙帶光纖放大器(DBFA)，是一種寬帶的光放大器，寬帶幾乎可以覆蓋整個(gè)波分復(fù)用(WDM)帶寬。下圖為摻鉺光纖放大器實(shí)物圖。 (2) 耦合效率高?！　?3) 能量轉(zhuǎn)換效率高。　　(4) 增益高，噪聲低?！　?5) 增益特性不敏感。　　(6) 可實(shí)現(xiàn)信號的透明傳輸，即在波分復(fù)用系