什么是光纖放大器？

更新時間：2024-07-11

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光纖放大器（光纖放大器）是用來放大光信號的放大器。

當(dāng)光信號在光纖內(nèi)傳播時，光信號由于傳輸或分配而衰減，因此具有補(bǔ)充光信號的作用。傳統(tǒng)上，放大光信號的方法是使用半導(dǎo)體IC等對光信號進(jìn)行電放大，然后將其重新轉(zhuǎn)換為光并再次傳輸。

另一方面，光纖放大器廣泛應(yīng)用于光通信領(lǐng)域，因為它們允許光信號本身在光纖內(nèi)直接放大。

光纖放大器的應(yīng)用

光纖放大器（光纖放大器）廣泛應(yīng)用于使用光纖的光通信領(lǐng)域，特別是在長距離光通信應(yīng)用中，光在光纖內(nèi)傳播過程中的衰減是一個問題。

主流的光信號放大采用稀土元素?fù)诫s光纖，輸出功率較高。它還可以放大使用半導(dǎo)體的電放大無法處理的高調(diào)制頻率和波長復(fù)用光信號，使其兼容具有大量信息的光信號。

利用其特點，應(yīng)用于長距離中繼系統(tǒng)、光復(fù)用分配系統(tǒng)、光頻復(fù)用系統(tǒng)等光通信中。

光纖放大器原理

光纖放大器（光纖放大器）主要由稀土摻雜光纖和泵浦激光二極管（泵浦LD）組成，其原理是利用受激發(fā)射的物理現(xiàn)象來放大光信號。

首先，當(dāng)用泵浦 LD 激發(fā)稀土離子時，輸入信號光成為觸發(fā)器，引起受激發(fā)射，從而放大光信號而不將其轉(zhuǎn)換為電信號。其他組件包括用于組合輸入信號光和泵浦光的WDM耦合器、用于防止放大光振蕩的光隔離器以及用于摻雜的稀土離子的類型和光纖，可以通過改變材料來實現(xiàn)。放大不同波段的光。

稀土離子與其能級相對應(yīng)；Pr離子用于放大1.3μm波段，Er離子用于放大1.5μm和0.85μm波段，Tm離子用于放大1.4μm和2μm波段，Yb離子離子用于放大 1.0 μm 波段，特別是使用氟化物光纖代替石英光纖來放大 1.3μm、1.4μm 和 0.85μm 波段。

光纖放大器的類型

1、摻鉺光纖放大器（EDFA）

用于長距離光通信的石英光纖在1.55μm波長下?lián)p耗低，因此使用該范圍附近波長的半導(dǎo)體激光器作為光源構(gòu)建了長距離光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。長距離光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)可以超過幾百公里長，所以過去，這種損耗是從光轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過電放大，然后再轉(zhuǎn)換回光并輸入到光纖中。

隨著摻鉺光纖放大器（EDFA）的出現(xiàn)，與0.98μm和1.48μm泵浦激光二極管的入射光結(jié)合使用時，可以直接放大1.55μm波段的光信號，從而使直接放大光信號成為可能在1.55μm頻段已成為主流技術(shù)。

2.光纖拉曼放大器（FRA）

除了摻鉺光纖放大器之外，光纖拉曼放大器（FRA）是最近備受關(guān)注的另一種光纖放大器。利用FRA，當(dāng)強(qiáng)光輸入光纖時，可以在距激發(fā)光約100nm的較長波長側(cè)獲得相對寬帶的增益。

由于它是一種波長可以自由設(shè)定的物理現(xiàn)象，并且具有比較寬帶的增益，因此是一種有望應(yīng)用于波分復(fù)用光纖通信（WDM）的技術(shù)。然而，問題是需要高功率的激發(fā)光。制造商正在相互競爭開發(fā)技術(shù)，包括開發(fā)激光技術(shù)。

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