光通信系统中的光信号,经过一定距离或者一些功能器件后,引起的损耗必须进行功率补偿,才能在接收端正确接收。完成这些功率补偿的器件,就是光放大器。较早的光放大器是光电光(OEO)方式,即接收下来的信号光转换成电路信号,经过电路处理,再通过光发射器发射出去。这种形式的放大,受电路器件频带的制约,放大的功率也不大。现在波分复用系统(WDM)中已经基本不用OEO放大,但在在一些低速的短距离传输中,还有这种应用。后来发展的全光放大器,信号光直接在光波导中放大,不经过电路转换,解决了OEO电路制约的问题,并且提供宽谱多波放大,在长距离密集波分复用(DWDM)系统中,得到广泛应用。光纤放大器分为稀土掺杂光纤放大器和利用非线性效应制作的常规光纤放大器。高增益光放大器直销价格
掺铒光纤放大器实际上它是在石英光纤的纤芯中掺入了饵这一稀土元素,而饵离子,我们知道:有3个工作能级,分别是E1、E2和E3。其中,E1能级能量比较低,粒子数较多,而E3能级能量比较高,粒子数较少,中间蓝色的线对应的是E2能级。这三个能级中,因为E1能级能级比较低,粒子数较多,较稳定,我们也称它为基态,即较稳定的状态;而E3能级中能量比较高,这个能级的粒子较不稳定,我们也称它为激发态。中间的E2能级处在基态和激发态之间,我们称它为亚稳态。它比基态活跃些,也比激发态稳定一些。亚稳态上的粒子数相对来说比较稳定,能在一段时间内保持住一个稳定状态。高增益光放大器直销价格EDFA的最大输出功率常用3dB输出饱和功率来表示。
光放大器(OA)一般由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成,可以作为前置放大器、线路放大器、功率放大器,是光纤通信中的关键部件之一。其作用就是对复用后的光信号进行光放大,以延长无中继系统或无再生系统的光缆传输距离。一个好的光放大器应具有输出功率高、放大带宽宽、噪声系数低、增益谱平坦等特性。目前光放大器形式主要有三种:1)利用激光二极管(LD)制作的半导体光放大器(SOA);2)利用掺稀土光纤制作的光纤放大器,其中以掺铒光纤放大器(EDFA)为主;3)利用常规光纤非线性效应制作的分布式光放大器,典型的是光纤拉曼放大器(FRA)。
所谓增益带宽是指光放大器有效的频率(或波长)范围,通常指增益从最大值下降3dB时,对应的波长范围,如1.3.3中λa、λb之间。增益带宽的单位是纳米(nm)。对于WDM系统,所有光波长通道都要得到放大,因此,光放大器必须具有足够宽的增益带宽。饱和输出功率光放大器的输入光功率范围有一定的要求,当输入光功率大于某一阈值时,就会出现增益饱和;增益饱和是指输出功率不再随输入功率增加而增加或增加很小。根据ITU-T的建议,当增益比正常情况低3dB时的输出光功率称为饱和输出功率,其单位通常用dBm表示。EDFA的缺点是能够提供的增益带宽不够宽。
光纤放大器的研制成功是光纤通信史上的一个重要里程碑,它解决了衰减对光网络传输距离的限制,又开创了1550nm波段的波分复用系统,从而使超高速、超大容量、超长距离的波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)、全光网络传输等成为现实。目前光纤放大器主要有3类:掺稀土类光放大器(如EDFA,PDFA,TDFA等)、半导体光纤放大器(SOA)、非线性效应光放大器(如拉曼光纤放大器、布里渊光纤放大器等)。掺铒光纤放大器(EDFA)是目前应用较为较广的光纤放大器,主要由掺铒光纤(EDF)、泵浦光源、光耦合器、光隔离器、光滤波器等组成,如图1所示。掺铒为增益介质,光耦合器的作用是把输入光信号和泵浦光耦合进掺铒光纤,通过掺铒光纤的作用把泵浦光的能量转移到输入光信号中,实现光信号的能量放大;光隔离器的作用是抑制反射光,保证光放大器工作稳定;光滤波器的作用是滤除铒离子由于自发辐射产生的噪声(ASE)。EDFA的确定是不便于查找故障,泵浦源寿命不长。宝安低噪声光放大器特价
半导体放大器分为谐振式和行波式。高增益光放大器直销价格
WDM传输系统中光纤放大器的增益平坦控制技术:为了确保WDM系统的传输质量,WDM系统中使用的光纤放大器除具备有足够的带宽、高输出功率和低噪声系数等特性外,还对增益平坦度控制技术提出了更高的要求。光纤放大器带内的增益平坦度是指在整个可用的增益通带内,比较大增益波长点的增益与较小增益波长点的增益之差。很明显,在WDM系统中增益平坦度越小越好,否则,如果各信道的增益不均,经过多级放大之后,这种增益差值会线性积累,低增益信道信号的SNR恶化,高增益信道的信号也因光纤非线性效应而使信号恶化。高增益光放大器直销价格