光纖放大器的工作原理

摻鉺光纖放大器的工作原理

er3+能級(jí)圖及放大過(guò)程：摻鉺光纖放大器之所以能放大光信號(hào)的基本原理在于er3＋吸收泵浦光的能量,，摻鐿光纖放大器,，由基態(tài)4i15/2躍遷至處于高能級(jí)的泵浦態(tài)，對(duì)于不同的泵浦波長(zhǎng)電子躍遷到不同的能級(jí),，當(dāng)用980nm波長(zhǎng)的光泵浦時(shí),，如圖15-1所示，er＋3從基態(tài)躍遷至泵浦態(tài)4i11/2,。由于泵浦態(tài)上的載流子的壽命只有1μs,，電子迅速以非輻射方式由泵浦態(tài)豫馳至亞穩(wěn)態(tài)，摻鐿光纖放大器,，在亞穩(wěn)態(tài)上載流子有較長(zhǎng)的壽命,，在源源不斷的泵浦下，亞穩(wěn)態(tài)上的粒子不斷累積,，從而實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布,。當(dāng)有1550nm的信號(hào)光通過(guò)已被激發(fā)的鉺光纖時(shí)，在信號(hào)光的感應(yīng)下,，亞穩(wěn)態(tài)上的粒子以收集受激輻射的方式躍遷到基態(tài),，同時(shí)釋放出一個(gè)與感應(yīng)光子全同的光子,，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)光在摻鉺光纖的傳播過(guò)程中不斷放大。在放大過(guò)程中,，亞穩(wěn)態(tài)上的粒子也會(huì)以自發(fā)輻射的方式躍遷到基態(tài),，自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子也會(huì)被放大，這種放大的自發(fā)輻射ase: amplified spontaneous emission會(huì)消耗泵浦光并引入噪聲,。

    光纖放大器的分類

在目前實(shí)用化的光纖放大器中主要有摻鉺光纖放大器erbium-doped fiber amplifier,，摻鐿光纖放大器報(bào)價(jià)，edfa,、半導(dǎo)體光放大器soa和光纖喇曼放大器fra等,，其中摻鉺光纖放大器以其-的性能現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離、大容量,、高速率的光纖通信系統(tǒng),、接入網(wǎng)、光纖catv網(wǎng)等領(lǐng)域,。在系統(tǒng)中edfa有三種基本的應(yīng)用方式：功率放大器power

booster-amplifier,、中繼放大器line-amplifier和前置放大器pre-amplifier。它們對(duì)放大器性能有不同的要求,，功放要求輸出功率大,，前放對(duì)噪聲性能要求高，而中放兩者-,。

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