光放大器應用在BOTDR系統(tǒng)

隨著光纖傳感及信息處理等科學技術的快速發(fā)展，BOTDR 技術也得到了長足的發(fā)展并日益成熟，現(xiàn)已廣泛應用于各個行業(yè)。在電力行業(yè)中，用于輸電線纜的溫度應變檢測; 在石油行業(yè)中，用于油氣輸送管道的故障檢測.

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　光纖放大器類型介紹

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典型的EDFA結(jié)構(gòu)主要由摻鉺光纖(EDF)、泵浦光源、耦合器、隔離器等組成。

摻鉺光纖是EDFA的核心部件。光纖放大器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。它以石英光纖作為基質(zhì)，在纖芯中摻人固體激光工作物質(zhì)鉺離子，在幾米至幾十米的摻鉺光纖內(nèi)，光與物質(zhì)相互作用而被放大、增強。光隔離器的作用是抑制光反射，以確保放大器工作穩(wěn)定，它必須是插進損耗低，與偏振無關，隔離度優(yōu)于40 dB。

光纖放大器

增益與摻鉺光纖長度的關系

EDFA的增益還跟輸進光的程度、泵浦光功率及光纖中鉺離子Er3 的濃度都有關系，如小信號輸進時的增益系數(shù)大于大信號輸進時的增益系數(shù)。為什么使用光線放大器在光纖放大器實用化以前，為了克服光纖傳輸中的損耗，每傳輸一段距離都要進行“再生”，即把傳輸后的弱光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過放大、整改后，再去調(diào)制激光器，生成一定強度的光信號，即所謂的O—E—O光電混合中繼。當輸進光弱時，高能位電子的消耗減少并可從泵激得到充分的供給，因而，受激輻射就能維持達到相當?shù)某潭取．斴斶M光變強時，由于高能位的電子供給不充分，受激輻射光的增加變少，于是就出現(xiàn)飽和。泵浦光功率越大，摻鉺光纖越長，3 dB飽和輸出功率也就越大。其次與當Er3 的濃度超過一定值時，增益反而會降低，因此要控制好摻鉺光纖的鉺離子濃度。

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