现在主要有两种类型的光放大器:半导体光放大器(SOA)和光纤放大器(OFA)。半导体光放大器利用半导体材料固有的受激辐射放大机制,实现光放大,其原理和结构与半导体激光器相似。光纤放大器与半导体放大器不同,光纤放大器的活性介质(或称增益介质)是一段特殊的光纤或传输光纤,并且和泵浦激光器相连;当信号光通过这一段光纤时,信号光被放大。光纤放大器又可以分为掺稀土离子光纤放大器(RareEarthIonDopedFiberAmplifier)和非线性光纤放大器。像半导体放大器一样,掺稀土离子光纤放大器的工作原理也是受激辐射;而非线性光纤放大器是利用光纤的非线性效应放大光信号。实用化的光纤放大器有掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼光纤放大器。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。石岩进口光放大器产品
一般来说,长途EDFA线路放大器的结构是OA的共同参考结构。这种结构适用于多种类型的放大器,而且设计理念可以很容易地适用于不同的放大器。这种结构的基础是两级放大。因为,经过两级放大后,放大器的噪声较低,增益较高。在两级增益介质中间加入不同的元件或者子系统,还可以为放大器添加一些额外功能。例如,加入可变光衰减器(VOA)可以提高放大器的动态范围;加入色散补偿光纤,可以以较小的光信噪比(OSNR)损失高效地管理色散的分布;加入OADM就可以在放大器节点分插业务流。石岩进口光放大器产品那EDFA是如何实现光的放大呢?
较近,美国CIBCWorldMarket公司的相关人士对掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤拉曼放大器(FRA)、半导体光放大器(SOA)这三类光放大器的市场状况分别进行了分析:EDFA从1994年开始商用,现已成为DWDM系统的关键器件,且市场正在快速增长,其中Corning、Lucent和JDSUniphase等许多公司都参与了这一市场的竞争,预计全球EDFA市场将从1999年的13亿美元增长到2004年的96亿美元,销售量将以年均43[%]的速度递增;光纤拉曼放大器近年来备受人们关注,已成为开发的热点,尽管预计较近一两年内光纤拉曼放大器还不会在陆地光缆系统中广泛应用,但其市场规模仍将从1999年的约330万美元猛增到2004年的7.5亿美元;而半导体光放大器(SOA)自应变量子阱材料的SOA研制成功以来,其研制速度和应用开发明显加快,且SOA市场可望于2001年开始起动,此后会迅速扩大,2004年将达到2亿美元的规模。
光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果,它极大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义,光放大器就是放大光信号。在此之前,传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换,即O/E/O变换。有了光放大器后就可直接实现光信号放大。光放大器主要有3种:光纤放大器、拉曼放大器以及半导体光放大器。光纤放大器就是在光纤中掺杂稀土离子(如铒、镨、铥等)作为激光活性物质。每一种掺杂剂的增益带宽是不同的(如图4所示)。掺铒光纤放大器[1]的增益带较宽,覆盖S、C、L频带;掺铥光纤放大器的增益带是S波段;掺镨光纤放大器的增益带在1310nm附近。而喇曼光放大器则是利用喇曼散射效应制作成的光放大器,即大功率的激光注入光纤后,会发生非线性效应喇曼散射。在不断发生散射的过程中,把能量转交给信号光,从而使信号光得到放大。由此不难理解,喇曼放大是一个分布式的放大过程,即沿整个线路逐渐放大的。其工作带宽可以说是很宽的,几乎不受限制。这种光放大器已开始商品化了,不过相当昂贵。半导体光放大器[2](S0A)一般是指行波光放大器,工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的但增益幅度稍小一些,制造难度较大。EDFA的优点是噪声系数较低,各个信道间的串扰极小,可级联多个放大器。
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。光放大器极大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。石岩进口光放大器产品
光放大器一般可以分为光纤放大器和半导体光放大器两种。石岩进口光放大器产品
可以向OA增加功能的一般结构。这种结构中,放大器里集成了一个超快速交换机,从而能应用于很多方面。图4b所示的是如何在放大器的节点内实现色散补偿。图4c所示的是引入可重配置的OADM(ROADM)后的情况。某些情况下,可以在不中断网络运行、并给网络带来较小影响的前提下为OA增加新的功能,例如从放大器节点升级到ROADM。OA中的超快交换技术提高了OA对故障的适应、恢复能力,使维护更方便,还增添了新功能。另外,这些交换动作可以在放大器系统内部完成,给运行中的通信链路带来的负面影响也较小。用超快速光交换机比用装有光电探测管的分流耦合器好,因为超快速光交换机支持集成的多播和可变光衰减功能,所以便于监控和快速调节。石岩进口光放大器产品