光放大器應(yīng)用在BOTDR系統(tǒng)

隨著光纖傳感及信息處理等科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，BOTDR 技術(shù)也得到了長足的發(fā)展并日益成熟，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。在電力行業(yè)中，用于輸電線纜的溫度應(yīng)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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        光纖放大器的工作原理

摻鉺光纖放大器的工作原理

Er3 能級(jí)圖及放大過程：摻鉺光纖放大器之所以能放大光信號(hào)的基本原理在于Er3＋吸收泵浦光的能量，由基態(tài)4I15/2躍遷至處于高能級(jí)的泵浦態(tài)，對(duì)于不同的泵浦波長電子躍遷到不同的能級(jí)，當(dāng)用980nm波長的光泵浦時(shí)，如圖15-1所示，Er＋3從基態(tài)躍遷至泵浦態(tài)4I11/2。由于泵浦態(tài)上的載流子的壽命只有1μs，電子迅速以非輻射方式由泵浦態(tài)豫馳至亞穩(wěn)態(tài)，在亞穩(wěn)態(tài)上載流子有較長的壽命，在源源不斷的泵浦下，亞穩(wěn)態(tài)上的粒子不斷累積，從而實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。當(dāng)有1550nm的信號(hào)光通過已被激發(fā)的鉺光纖時(shí)，在信號(hào)光的感應(yīng)下，亞穩(wěn)態(tài)上的粒子以收集受激輻射的方式躍遷到基態(tài)，同時(shí)釋放出一個(gè)與感應(yīng)光子全同的光子，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)光在摻鉺光纖的傳播過程中不斷放大。在放大過程中，亞穩(wěn)態(tài)上的粒子也會(huì)以自發(fā)輻射的方式躍遷到基態(tài)，自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子也會(huì)被放大，這種放大的自發(fā)輻射（ASE: Amplified Spontaneous Emission）會(huì)消耗泵浦光并引入噪聲。如果您對(duì)光纖放大器感興趣，歡迎點(diǎn)擊左右兩側(cè)的在線客服，或撥打咨詢電話。

    光纖放大器的分類

在目前實(shí)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(dǎo)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(qiáng)。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(duì)放大器性能有不同的要求，功放要求輸出功率大，前放對(duì)噪聲性能要求高，而中放兩者兼顧。

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