通信工程師傳輸與接入考試光放大器[2]

（2）EDFA的組成結(jié)構(gòu)

圖3-12所示的為EDFA的基本組成，包括：泵浦激光、耦合器、光隔離器和摻鉺光纖（EDF），耦合器能有效地將信號光和泵浦光耦合進或出摻鉺光纖，光隔離器將反射回放大器的光減小到一個可接受的水平。

EDFA常用的結(jié)構(gòu)有三種：同向泵浦、反向泵浦和雙向泵浦。同向泵浦是一種信號光與泵浦光以同一方向從摻鉺光纖的輸入端注入的結(jié)構(gòu)，也稱為前向泵浦。反向泵浦是一種信號光與泵浦光從兩個不同方向注入進摻鉺光纖的結(jié)構(gòu)，也稱為后向泵浦口。雙向泵浦是同向泵浦、反向泵浦合的方式。它們的原理框圖分別如圖3-13所示。

（3）EDFA的點主要體現(xiàn)在：

①轉(zhuǎn)移效率高，從泵浦源吸收的光功率轉(zhuǎn)移到被放大的光信號上的功率效率高；

②放大的譜寬與目前WDM系統(tǒng)的光譜范圍一致，適合于WDM光纖通信；

③具有較商的飽和輸出光功率；

④動態(tài)范圍大：

⑤噪聲指數(shù)??；

⑥與光纖的耦合損耗??；

⑦增益穩(wěn)定性好；

⑧增益時間常數(shù)較大。

當然，EDFA也存在ASE噪聲、串擾、增益飽和等問題。

2.受激拉曼光纖放大器（SRA）

圖3-14所示的為SRA的原理性結(jié)構(gòu)示意圖，頻率為wp和was的泵浦光和信號光通過WDM合波器輸入至光纖，當這兩束光在光纖中一起傳輸時，泵浦光的能量通過SRS效應(yīng)轉(zhuǎn)移給信號光，使信號光得到放大。泵浦光和信號光亦可分別在光纖的兩端輸入，在反向傳輸過程中同樣能實現(xiàn)弱信號的放大。

SRA最顯著的優(yōu)點是：它能夠提供整個波段的光放大。通過適當變改泵浦激光器的光波波長就可以得到在任意波段進行光放大的寬帶放大器，甚至可在1279-1670nm整個波段內(nèi)提供放大。

光纖拉曼放大器有兩種類型和兩種應(yīng)用：一種稱為集中式SRA,另一種稱為分布式SRA.集中式SRA主要作為高增益、高功率放大；分布式SRA主要作為光纖傳輸系統(tǒng)中傳輸光纖損耗的分布式補償放大，實現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)光信號的透明傳輸。

　　3.受激布里淵光纖放大器（SBA）

圖3-15顯示了SBA效應(yīng)。SBA利用強激光與光纖中的彈性聲波場相互作用產(chǎn)生的后向散射光來實現(xiàn)對光信號的放大。其主要特點是高增益、低噪聲、窄小帶寬，因而可以形成分布式放大，用作光濾波器?？梢詰?yīng)用于：

（1）作高增益、低噪聲的光前置放大器，提高接收機的靈敏度；

（2）多通道的相干光通信，有選擇性地放大光載波抑制調(diào)制產(chǎn)生的邊頻，這樣放大后的光載波可以用作本振光，實現(xiàn)零差檢測；

（3）多通道光選擇器，如SCM（副載波調(diào)制）、DWDM光纖通信系統(tǒng)。

SBA是一種高增益、低功率輸出、窄帶寬放大器。實際多信道通信系統(tǒng)中，SBS（受激布里淵散射）過程通常要限制信道間隔和通道數(shù)，同時限制信號功率和通信距離，因此應(yīng)設(shè)法降低SBS影響。

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