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不同類型光纖放大器介紹

EDFA的結(jié)構(gòu)

泵浦光由半導(dǎo)體激光器(LD)提供，與被放大信號光一起通過光耦合器或波分復(fù)用耦合器注入摻餌光纖(EDF)。光隔離器用于隔離反饋光信號，提高穩(wěn)定性。光濾波器用于濾除放大過程中產(chǎn)生的噪聲。為了提高EDFA的輸出功率，泵浦激光亦可從EDF的末端(放大器輸出端)注入，或輸入輸出端同時(shí)注入，

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光放大器的原理

摻鉺光纖放大器（Erbium-doped Optical Fiber Amplifier，EDFA）的組成基本上包括了摻鉺光纖，泵浦激光器，光合路器幾個(gè)部分?；诓煌挠猛?，摻鉺光纖放大器已經(jīng)發(fā)展出多種不同的結(jié)構(gòu)。

EDFA的放大原理與雷射產(chǎn)生原理類似，光纖中參雜的稀土族元素Er(3+)其亞穩(wěn)態(tài)（meta-stable state）和基態(tài)（ground state）的能量差相當(dāng)于1550nm光子的能量、

當(dāng)吸收適當(dāng)波長的泵浦光能量（980nm或1480nm）后，電子會(huì)從基態(tài)躍遷到能階較高的激發(fā)態(tài)（exciting state），接著釋放少量能量轉(zhuǎn)移到較穩(wěn)定的亞穩(wěn)態(tài)、在泵浦光源足夠時(shí)鉺離子的電子會(huì)發(fā)生居量反轉(zhuǎn)（population reverse），即高能階的亞穩(wěn)態(tài)比能階低的基態(tài)電子數(shù)量多、當(dāng)適當(dāng)?shù)墓庑盘柾ㄟ^時(shí)，亞穩(wěn)態(tài)電子會(huì)發(fā)生受激輻射效應(yīng)，放出大量同波長光子、但因?yàn)榇嬖谡駝?dòng)能階，所以波長不是單一而是一個(gè)范圍，典型值為1530~1570nm、

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EDFA的增益與諸多因素有關(guān)，如摻鉺光纖的長度，隨著摻鉺光纖長度的增加，增益經(jīng)歷了從增加到減少的過程，這是由于隨著光纖長度的增加，光纖中的泵浦功率將下降，使得粒子反轉(zhuǎn)數(shù)降低，在低能級上的鉺離子數(shù)多于高能級上的鉺離子數(shù)，粒子數(shù)恢復(fù)到正常的數(shù)值。

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