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。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，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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