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光纖放大器
KG-SOA系列半導體光放大
半導體光放大器(SOA)是由有源區(qū)與無源區(qū)構(gòu)成,有源區(qū)為增益區(qū)。當光信號通過有源區(qū)域時,它會導致這些電子以光子的形式失去能量并回到基態(tài)。受激勵的光子具有與光信號相同的波長,從而放大光信號。
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光纖放大器的分類
在目前實用化的光纖放大器中主要有摻鉺光纖放大器(Erbium-Doped Fiber Amplifier,EDFA)、半導體光放大器(SOA)和光纖喇曼放大器(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(yīng)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)等領(lǐng)域。它們對放大器性能有不同的要求,功放要求輸出功率大,前放對噪聲性能要求高,而中放兩者兼顧。在系統(tǒng)中EDFA有三種基本的應(yīng)用方式:功率放大器(Power
booster-Amplifier)、中繼放大器(Line-Amplifier)和前置放大器(Pre-Amplifier)。它們對放大器性能有不同的要求,功放要求輸出功率大,前放對噪聲性能要求高,而中放兩者兼顧。
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EDFA的原理
EDFA的泵浦過程需要使用三能級系統(tǒng),如圖1所示。在摻鉺光纖中注進足夠強的泵浦光,就可以將大部分處于基態(tài)的Er3 離子抽運到激發(fā)態(tài),處于激發(fā)態(tài)的Er3 離子又迅速無輻射地轉(zhuǎn)移到亞穩(wěn)態(tài)。由于 Er3 離子在亞穩(wěn)態(tài)能級上壽命較長,因此很輕易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當信號光子通過摻鉺光纖時,與處于亞穩(wěn)態(tài)的Er3 離子相互作用發(fā)生受激輻射效應(yīng),產(chǎn)生大量與自身完全相同的光子,這時通過摻鉺光纖傳輸?shù)男盘柟庾友杆僭龆啵a(chǎn)生信號放大作用。Er3 離子處于亞穩(wěn)態(tài)時,除了發(fā)生受激輻射和受激吸收以外,還要產(chǎn)生自發(fā)輻射(ASE),它造成EDFA的噪聲。光纖放大器以下內(nèi)容由康冠光電為您提供,希望對同行業(yè)的朋友有所幫助。
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