飛博光電低噪聲光放大器優(yōu)勢

來源: 發(fā)布時間:2023-02-26

DWDM系統(tǒng)既可用于陸地與海底干線,也可用于市內通信網(wǎng),還可用于全光通信網(wǎng)。但DWDM系統(tǒng)在帶來巨大好處的同時也給系統(tǒng)設計、器件更新等方面帶來了極大的挑戰(zhàn)。對新型光放大器的需求更是這些挑戰(zhàn)中較關鍵的一項。光放大器技術具有對光信號進行實時、在線、寬帶、高增益、低噪聲、低功耗以及波長、速率和調制方式透明的直接放大功能,是新一代DWDM系統(tǒng)中不可缺少的關鍵技術。該技術既解決了衰減對光網(wǎng)絡傳輸距離的限制,又開創(chuàng)了1550nm波段的波分復用,從而將使超高速、超大容量、超長距離的波分復用(WDM)、密集波分復用(DWDM)、全光傳輸、光孤子傳輸?shù)瘸蔀楝F(xiàn)實,是光纖通信發(fā)展史上的一個劃時代的里程碑。放大器的功率增益隨泵浦功率的增加而增加。飛博光電低噪聲光放大器優(yōu)勢

摻餌光纖放大器(EDFA)主要由合波器WDM、泵浦激光器(大功率LD)、光隔離器和摻鉺光纖(長10~30m)構成。EDFA的研制成功,是光通信發(fā)展的一個“里程碑”。它的出現(xiàn)打破了光纖通信傳輸距離受光纖損耗的限制,使全光通信距離延長至上千公里,為光纖通信帶來了突破性的變化。摻鉺光纖放大器主要由摻鉺光纖、泵浦光源、耦合器、光隔離器等組成。有同(前)向泵浦、反(后)向泵浦和雙向泵浦3種泵浦方式,其區(qū)別在于信號光與泵浦光的注入方向不同。同向泵浦也稱為前向泵浦,它的信號光與泵浦光以同一方向從摻鉺光纖的輸入端注入。反向泵浦也稱為后向泵浦,它的信號光與泵浦光以兩個不同方向注入進摻鉺光纖。雙向泵浦就是同向泵浦與反向泵浦合并的方式。飛博光電Pre-EDFA光放大器有什么大功率的激光注入光纖后,會發(fā)生非線性效應拉曼散射。

摻鉺光纖放大器是利用摻鉺光纖這一活性介質,當泵浦光輸入到EDF中時,就可以將大部分處于基態(tài)的Er3+抽運到激發(fā)態(tài)上,處于激發(fā)態(tài)的Er3+又迅速無輻射地轉移到亞穩(wěn)態(tài)上,由于Er3+在亞穩(wěn)態(tài)上的平均停留時間為10ms,因此很容易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉,此時,信號光子通過摻鉺光纖,在受激輻射效應作用下產生大量與自身完全相同的光子,使信號光子迅速增多,這樣在輸出端就可以得到被不斷放大的光信號。自80年代末至90年代初研制成摻鉺光纖放大器(EDFA),并開始應用于1.55mm頻段的光纖通信系統(tǒng)以來,推動了光纖通信向全光傳輸方向發(fā)展,且目前EDFA的技術開發(fā)和商品化較成熟;應用較廣的C波段EDFA通常工作在1530~1565nm光纖損耗比較低的窗口,具有輸出功率大、增益高、與偏振無關、噪聲指數(shù)低、放大特性與系統(tǒng)比特率和數(shù)據(jù)格式無關,且同時放大多路波長信號等一系列的特性,在長途光通信系統(tǒng)中得到了較廣的應用。

E2能級因為是處于亞穩(wěn)態(tài),可以在一段時間內保持住該能級上的粒子,使得在E2和E1之間實現(xiàn)粒子數(shù)的反轉分布狀態(tài)(關于粒子數(shù)的反轉分布狀態(tài)我們在前面的筆記已經介紹過,就是指物質的粒子分布一反常態(tài),使得高能級粒子數(shù)反而多,而低能級粒子數(shù)反而少)。這時候,如果有一個外來光子的激發(fā),而這個光正好是將要被放大的光信號,此時的光信號是弱光,里面所包含的光子數(shù)比較少,而這樣射入的光子,在E2和E1之間作為一個外來的激發(fā)光子,會在反轉分布狀態(tài)的E2和E1之間實現(xiàn)受激輻射的過程大于受激吸收的過程,產生新的全同光子,從而實現(xiàn)光的放大,那么從物質中輸出來的光就是強光了。這就是摻鉺光纖放大器的工作原理。光放大器就是光纖通信系統(tǒng)中能對光信號進行放大的一種子系統(tǒng)產品。

半導體光放大器一般是指行波光放大器[,工作原理與半導體激光器相類似。其工作帶寬是很寬的。但增益幅度稍小一些,制造難度較大。這種光放大器雖然已實用了,但產量很小。在其傳輸路徑內采用光放大器的一種WDM光傳輸系統(tǒng)中,用于監(jiān)視并控制放大器運行并從數(shù)據(jù)傳輸中作光譜分離的一個監(jiān)控信號信道,可以與數(shù)據(jù)復用。披露了一種放大器的結構,它能隨傳輸系統(tǒng)為增加數(shù)據(jù)處理能力的升級而升級,例如增加波段內和/或沿反方向的數(shù)據(jù)傳輸,但不必斷開通過該放大器的準備升級的數(shù)據(jù)傳輸路徑。EDFA主要組成有:摻鉺光纖(EDF)、泵浦光源、光耦合器、光隔離器、光濾波器等。寶安高穩(wěn)定性光放大器要求

FRA+EDFA將是光放大技術的主流。飛博光電低噪聲光放大器優(yōu)勢

光纖放大器不但可對光信號進行直接放大,同時還具有實時、高增益、寬帶、在線、低噪聲、低損耗的全光放大功能,是新一代光纖通信系統(tǒng)中必不可少的關鍵器件;由于這項技術不僅解決了衰減對光網(wǎng)絡傳輸速率與距離的限制,更重要的是它開創(chuàng)了1550nm頻段的波分復用,從而將使超高速、超大容量、超長距離的波分復用(WDM)、密集波分復用(DWDM)、全光傳輸、光孤子傳輸?shù)瘸蔀楝F(xiàn)實,是光纖通信發(fā)展史上的一個劃時代的里程碑。在目前實用化的光纖放大器中主要有摻鉺光纖放大器(EDFA)、半導體光放大器(SOA)和光纖拉曼放大器(FRA)等,其中摻鉺光纖放大器以其優(yōu)越的性能現(xiàn)已廣泛應用于長距離、大容量、高速率的光纖通信系統(tǒng)、接入網(wǎng)、光纖CATV網(wǎng)、軍0用系統(tǒng)(雷達多路數(shù)據(jù)復接、數(shù)據(jù)傳輸、制導等)等領域,作為功率放大器、中繼放大器和前置放大器。飛博光電低噪聲光放大器優(yōu)勢

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