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什么是光纤放大器?光放大器的原理是什么?

浏览次数:发布时间:2020-09-09

       工业数据通信领域有很多的专业词汇,比如以太网、光放大器、协议转换器等。同时,工业通信领域也有众多的产品,工业交换机、工业级光纤收发器、光纤放大器、光纤延长器、协议转换器等,我们要搞懂这些产品,就先要搞懂一些专业的词汇。那么,今天就由w88 的小编来给大家详细介绍一下光放大器,希望能帮助到大家,一起来看看吧!
 
       什么是光放大器?
 
       光放大器就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。
 
       光放大器的原理基本上是基于激光的受激辐射,通过将泵浦光的能量转变为信号光的能量实现放大作用。光放大器自从1990年代商业化以来已经深刻改变了光纤通信工业的现状。
 
       光放大器的原理是什么?
 
       掺铒光纤放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifer,EDFA)的组成基本上包括了掺铒光纤,泵浦激光器,光合路器几个部分。基于不同的用途,掺铒光纤放大器已经发展出多种不同的结构。
 
       EDFA的放大原理与雷射产生原理类似,光纤中参杂的稀土族元素Er(3+)其亚稳态(meta-stable state)和基态(ground state)的能量差相当于1550nm光子的能量、当吸收适当波长的泵浦光能量(980nm或1480nm)后,电子会从基态(跃迁到能阶较高的激发态(exciting state),接着释放少量能量转移到较稳定的亚稳态、在泵浦光源足够时铒离子的电子会发生居量反转(population reverse),即高能阶的亚稳态比能阶低的基态电子数量多、当适当的光信号通过时,亚稳态电子会发生受激辐射效应,放射出大量同波长光子、但因为存在振动能阶,所以波长不是单一而是一个范围,典型值为1530~1570nm。
什么是光纤放大器?
      
       光放大器的分类
 
       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。
 
       光纤放大器还可以分为掺铒(Er)光纤放大器,掺镨(Pr)光纤放大器以及拉曼放大器等几种。
 
       其中掺铒光纤放大器工作于1550nm波长,已经广泛应用于光纤通信工业领域。掺镨的放大器可以工作于1310nm波长,但是由于转换效率不理想,现在仍然处于实验室研究阶段。
 
       拉曼放大器是近几年开始商用化的一种新型放大器,主要应用于需要分布式放大的场合。半导体光放大器结构小巧,方便集成,一直被很多人看好。但是由于偏振效应不太理想,一直没有大规模商用化。
 
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