【48812】光纤扩大器EDFA光纤扩大器EDFA的原理和分类

  (2)掺稀土元素(铒Er、铥Tm、镨Pr、铷Nd等)的光纤扩大器，首要是掺铒光纤扩大器(

  (3)非线性光纤扩大器，首要是光纤喇曼扩大器(FRA，Fiber Raman Amplifier)。这些光扩大器的首要性能比较见表

  石英光纤掺稀土元素(如Nd、Er、Pr、Tm等)后可构成多能级的激光体系，在泵浦光效果下使输入信号光直接扩大．供给适宜的反应后则构成光纤激光器。掺Nd光纤扩大器的作业波长为1060nm及1330nm，因为违背光纤通信最佳宿口及其他一些原因，其开展及使用受到限制。EDFA及PDFA的作业波长别离处于光纤通信的最低损耗(1550nm)及零色散波长(1300nm)窗口，TDFA作业在S波段，都十分适合于光纤通信体系使用。尤其是EDFA，开展最为敏捷，已实用化。

  EDFA的根本结构如图1(a)所示，它首要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤，芯径3-5微米，掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内能够在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传达。当信号光与泵光一起注入到铒光纤中时，铒离子在泵光效果下激发到高能级上(图1 (b)，三能级体系)，并很快衰变到亚稳态能级上，在入射信号光效果下回到基态时发射对应于信号光的光子，使信号得到扩大。图1 (c)为其扩大的自发发射(ASE)谱，带宽很大(达20-40nm)，且有两个峰值，别离对应于1530nm和1550nm。

  EDFA的首要长处是增益高、带广大、输出功率高、泵浦效率高、插入损耗低、对偏振态不灵敏等。

  虽然光扩大器(尤其是EDFA)有许多杰出的长处，但它也不是一个抱负的扩大器。除了附加噪声使信号的SNR下降外，还有一些其他的缺乏，如：