正因为光纤拉曼放大器有这么多的优点,它可以放大掺铒光纤放大器所不能放大的波段,并可在1292~1660nm光谱范围内进行光放大,获得比EDFA宽得多的增益带宽;再次增益介质为普通光纤,可制作分立式或分布式FRA,分布式光纤拉曼放大器可以对信号光进行在线放大,增加光放大的传输距离,应用于40Gbit/s的高速光网络中,也特别适用于海底光缆通信系统,而且因为放大是沿着光纤分布而不是集中作用,所以输入光纤的光功率大为减少,从而非线性效应尤其是四波混频效应很快减少,这对于大容量DWDM系统是十分适用的。FRA是EDFA的补充,而不是代替,两者结合起来可获得大于100nm增益平坦宽带,这就是采用分布式光纤拉曼放大器的好处。EDFA的优点是与线路耦合损耗小。石岩高稳定性光放大器特价
光纤拉曼放大器:受激拉曼散射(SRS)是光纤中的一种非线性现象,它将一小部分入射光功率转移到频率比其低的斯托克斯波上;如果一个弱信号与一强泵浦光波同时在光纤中传输,并使弱信号波长置于泵浦光的拉曼增益带宽内,弱信号光即可以得到放大,这种基于受激拉曼散射机制的光放大器即称为光纤拉曼放大器(FRA)。近年来光纤拉曼放大器倍受关注,已成为研制开发的热点,它具有许多优点:(1)增益介质为普通传输光纤,与光纤系统具有良好的兼容性;(2)增益波长由泵浦光波长决定,不受其它因素的限制,理论上只要泵浦源的波长适当,就可以放大任意波长的信号光;(3)增益高、串扰小、噪声指数低、频谱范围宽、温度稳定性好。石岩高稳定性光放大器特价很早研究掺铒光纤放大器的是英国南安普敦大学。
E2能级因为是处于亚稳态,可以在一段时间内保持住该能级上的粒子,使得在E2和E1之间实现粒子数的反转分布状态(关于粒子数的反转分布状态我们在前面的笔记已经介绍过,就是指物质的粒子分布一反常态,使得高能级粒子数反而多,而低能级粒子数反而少)。这时候,如果有一个外来光子的激发,而这个光正好是将要被放大的光信号,此时的光信号是弱光,里面所包含的光子数比较少,而这样射入的光子,在E2和E1之间作为一个外来的激发光子,会在反转分布状态的E2和E1之间实现受激辐射的过程大于受激吸收的过程,产生新的全同光子,从而实现光的放大,那么从物质中输出来的光就是强光了。这就是掺铒光纤放大器的工作原理。
近年来,随着信息和通信技术的飞速发展,光纤放大器的研究和发展又进一步扩大了增益带宽,将光纤通信系统推向了高速率、大容量、长距离方向发展。由于光纤放大器的独特性能,在DWDM传输系统、光纤CATV和光纤接入网中有着较广的应用。密集波分复用系统在光纤传输系统中已成为技术主流,作为DWDM系统重要器件之一的光纤放大器在其应用中将得到迅速发展,这主要是由于光纤放大器有足够的增益带宽,它与WDM技术相结合可迅速简便地扩大现有光缆系统的通信容量,延长中继距离。光纤中的SRS源于光纤的三阶非线性效应,表现为泵浦光子、Stokes光子与光学支声子之间的相互作用。
EDFA的优点是:1)通常工作在1530~1565nm光纤损耗比较低的窗口;2)增益高,在较宽的波段内提供平坦的增益,是WDM理想的光纤放大器;3)噪声系数低,接近量子极限,各个信道间的串扰极小,可级联多个放大器;4)放大频带宽,可同时放大多路波长信号;5)放大特性与系统比特率和数据格式无关;6)输出功率大,对偏振不敏感;7)结构简单,与传输光纤易耦合。缺点是:1)在第3窗口以上的波长,光纤的弯曲损耗较大,而常规的EDFA不能提供足够的增益,增益带宽只有35nm,覆盖石英单模光纤低损耗窗口的一部分。制约了光纤能够容纳的波长信道数;2)不便于查找故障,泵浦源寿命不长;3)存在基于泵浦源调制和光时域反射计(OTDR)的监测与控制技术问题,控制内容包括输出功率的控制和不同波长通道的增益均衡,EDFA的增益对100kHz以上的高频调制不敏感,对低于1kHz的调制,EDFA的输出信号会产生失真。光放大器是光纤通信系统中能对光信号进行放大的一种子系统产品。宝安低噪声光放大器分类
EDFA的缺点是能够提供的增益带宽不够宽。石岩高稳定性光放大器特价
但光纤拉曼放大器有一个主要的缺点就是需要特大功率的泵浦激光器,解决这个问题的主要途径有:一是研究降低阈值功率的泵浦激光器,使得普通的大功率半导体激光器能作为拉曼泵浦使用;其二是提高获得更大输出功率泵浦激光器的研制水平;其三是将多个泵浦源激光器的波长采用列阵、单片组合的方法复用在一起,获得一个大功率输出的泵浦激光器,此种方法不但可提供一个宽带的增益谱,而且还可以通过调节单个激光器的功率来调整增益斜率。石岩高稳定性光放大器特价
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