由于超高速率、大容量、长距离光纤通信系统的发展,对作为光纤通信领域的关键器件——光纤放大器在功率、带宽和增益平坦方面提出了新的要求,因此,在未来的光纤通信网络中,光纤放大器的发展方向主要有以下几个方面:(1)EDFA从C-Band向L-Band发展;(2)宽频谱、大功率的光纤拉曼放大器;(3)将局部平坦的EDFA与光纤拉曼放大器进行串联使用,获得超宽带的平坦增益放大器;(4)发展应变补偿的无偏振、单片集成、光横向连接的半导体光放大器光开关;(5)研发具有动态增益平坦技术的光纤放大器;(6)小型化、集成化光纤放大器。放大器的功率增益随泵浦功率的增加而增加。高增益光放大器现货
光放大器一般可以分为光纤放大器和半导体光放大器两种。光纤放大器还可以分为掺铒(Er)光纤放大器,掺镨(Pr)光纤放大器以及拉曼放大器等几种。其中掺铒光纤放大器工作于1550nm波长,已经广泛应用于光纤通信工业领域。掺镨的放大器可以工作于1310nm波长,但是由于转换效率不理想,现在仍然处于实验室研究阶段。拉曼放大器是近几年开始商用化的一种新型放大器,主要应用于需要分布式放大的场合。半导体光放大器结构小巧,方便集成,一直被很多人看好。但是由于偏振效应不太理想,一直没有大规模商用化。宝安高宽带光放大器价格表格当泵浦功率达到一定值时,放大器的功率增益出现饱和。
光纤通信在进行长距离传输时,由于光线中存在损耗和色散,使得光信号能量降低、光脉冲发生展宽。因此每隔一定距离就需设置一个中继器,以便对信号进行放大和再生,然后送入光纤继续传输。传统采用的方案是光——电——光的中继器,其工作原理是先将接收到的微弱光信号经光电检测器转换成电流信号,然后对此电信号进行放大、均衡、判决等信号再生,然后再通过半导体激光器完成电光转换们重新发送到下一段光纤中去。在光纤通信系统传输速率不断提高的现代通信中,这种光——电——光的中继变换处理方式的成本迅速增加,已经不能满足现代通信传输的要求。
E2能级因为是处于亚稳态,可以在一段时间内保持住该能级上的粒子,使得在E2和E1之间实现粒子数的反转分布状态(关于粒子数的反转分布状态我们在前面的笔记已经介绍过,就是指物质的粒子分布一反常态,使得高能级粒子数反而多,而低能级粒子数反而少)。这时候,如果有一个外来光子的激发,而这个光正好是将要被放大的光信号,此时的光信号是弱光,里面所包含的光子数比较少,而这样射入的光子,在E2和E1之间作为一个外来的激发光子,会在反转分布状态的E2和E1之间实现受激辐射的过程大于受激吸收的过程,产生新的全同光子,从而实现光的放大,那么从物质中输出来的光就是强光了。这就是掺铒光纤放大器的工作原理。通常工作在1 530~1565 nm光纤损耗比较低的窗口。
光纤拉曼放大器:受激拉曼散射(SRS)是光纤中的一种非线性现象,它将一小部分入射光功率转移到频率比其低的斯托克斯波上;如果一个弱信号与一强泵浦光波同时在光纤中传输,并使弱信号波长置于泵浦光的拉曼增益带宽内,弱信号光即可以得到放大,这种基于受激拉曼散射机制的光放大器即称为光纤拉曼放大器(FRA)。近年来光纤拉曼放大器倍受关注,已成为研制开发的热点,它具有许多优点:(1)增益介质为普通传输光纤,与光纤系统具有良好的兼容性;(2)增益波长由泵浦光波长决定,不受其它因素的限制,理论上只要泵浦源的波长适当,就可以放大任意波长的信号光;(3)增益高、串扰小、噪声指数低、频谱范围宽、温度稳定性好。拉曼光纤放大器(FRA)也是一种技术较为成熟的光放大器。宝安高宽带光放大器价格表格
EDFA的主演优点是具有透明性,放大特性与系统比特率、信号格式和编码无关。高增益光放大器现货
现代光放大器中较早出现的是半导体光放大器(SOA)。它的基本结构、原理和特性与半导体激光器非常相似。它们工作原理都是基于激光半导体介质固有的受激辐射光放大机制,所不同的在于SOA去掉了构成激光振荡的谐振腔,并且SOA是由电流直接激励驱动的。半导体光放大器的优点是尺寸小、频带宽、增益高;但缺点是与光纤的耦合损耗太大、易受环境温度的影响、工作稳定性较差。但半导体光放大器容易集成,适宜同光集成和光电集成电路结合使用。通常光半导体放大器分为两大类:一种是将普通半导体激光器用作光放大器,称为法布里——泊罗(F-P)半导体激光放大器(FPA),另一种是在F-P激光器的两个端面上涂上抗反射膜,以获得宽频、低噪的高输出特性。由于这种放大器是在光行进过程中对光进行放大的,故被称为行波式光放大器。由于半导体光放大器的工作原理决定了其放大增益不是很高,因此半导体放大器在现代光通信系统中作为纯粹功率放大应用较少,它更多的是被用作高速通信网中光开关、光复用/解复用器和波长变换器等光信号处理模块。高增益光放大器现货
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