光放大器(OA)一般由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成,可以作为前置放大器、线路放大器、功率放大器,是光纤通信中的关键部件之一。其作用就是对复用后的光信号进行光放大,以延长无中继系统或无再生系统的光缆传输距离。一个好的光放大器应具有输出功率高、放大带宽宽、噪声系数低、增益谱平坦等特性。目前光放大器形式主要有三种:1)利用激光二极管(LD)制作的半导体光放大器(SOA);2)利用掺稀土光纤制作的光纤放大器,其中以掺铒光纤放大器(EDFA)为主;3)利用常规光纤非线性效应制作的分布式光放大器,典型的是光纤拉曼放大器(FRA)。光放大器就是放大光信号。广东高宽带光放大器分析
在这个信息飞速发展的时代,以因特网技术为主导的数据通信业务,使人们对于带宽和服务的需求永无止境。面对市场需求的急剧扩张,如何提高通信系统的性能,增加系统带宽,以满足不断增长的业务需求成为大家关心的焦点。在众多可选择的方案中,DWDM(波分复用)系统的出现为进一步挖掘和利用光纤的巨大带宽开辟了一块全新的天地。早在光纤通信出现伊始,人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输,但是在20世纪90年代之前,由于TDM的迅速发展,人们很少去关注其它的技术,以致波长复用技术一直没有重大突破。直到1995年,当时人们在TDM10Gbit/s技术上遇到了挫折,众多的目光就集中在光信号的复用和处理上,此后,DWDM系统才在全球范围内有了飞速的研究和应用。石岩PA-EDFA光放大器价格表格非线性光学放大器分为拉曼 和布里渊光纤放大器。
由于光放大器是光网络中较普遍的器件,所以,他们对故障的适应和恢复能力在很大程度上会影响到网络的可靠性。通常,DWDM链路中某一个放大器的故障会导致多个信道需要实行保护倒换,因为这条链路上的光纤需要重新选路。所以,提高OA对严重故障的恢复能力是非常重要的。对于一些不太严重的故障,它们只会恶化传输性能,但不会使整个链路瘫痪,这时必须一方面维修光放大器,一方面还要保证业务的传输。引入下一代具有可变衰减功能的超快速交换机后,就可以提高放大器对严重故障的恢复能力,同时还能在业务运行过程中进行系统维护。
光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果,它极大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义,光放大器就是放大光信号。在此之前,传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换,即O/E/O变换。有了光放大器后就可直接实现光信号放大。光放大器主要有3种:光纤放大器、拉曼放大器以及半导体光放大器。光纤放大器就是在光纤中掺杂稀土离子(如铒、镨、铥等)作为激光活性物质。每一种掺杂剂的增益带宽是不同的(如图4所示)。掺铒光纤放大器[1]的增益带较宽,覆盖S、C、L频带;掺铥光纤放大器的增益带是S波段;掺镨光纤放大器的增益带在1310nm附近。而喇曼光放大器则是利用喇曼散射效应制作成的光放大器,即大功率的激光注入光纤后,会发生非线性效应喇曼散射。在不断发生散射的过程中,把能量转交给信号光,从而使信号光得到放大。由此不难理解,喇曼放大是一个分布式的放大过程,即沿整个线路逐渐放大的。其工作带宽可以说是很宽的,几乎不受限制。这种光放大器已开始商品化了,不过相当昂贵。半导体光放大器[2](S0A)一般是指行波光放大器,工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的但增益幅度稍小一些,制造难度较大。光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果。
任何新技术的发展都是一个漫长的过程。光放大器的研究较早可追溯到1960年激光器的发明,但是真正实用化光放大器的研究却是在1980年以后。这期间随着半导体激光器特性的改善,首先出现了利用半导体技术的半导体光放大器SOA(SemiconductorOpticalAmplifier)的法布里——泊罗型(F-P)半导体激光放大器,并开始对行波式半导体激光放大器进行研究。另一方面,随着光纤技术的发展,出现了利用光纤非线性效应的光纤拉曼放大器。但在当时都没有得到较广的应用。1987年,英国南安普敦大学和美国AT&T贝尔实验室报道了离子态的稀土元素铒在光纤中可以提供1.55μm波长处的光增益,这标志着掺铒光纤放大器(EDFA)的研究取得突破性进展。短短几年时间,EDFA迅速走向实用化,并且在越洋长途光通信系统中得到应用。这期间由于光纤放大器的问世,在1990年到1992年不到两年的时间里光纤系统的容量增加了整整一个数量级,而在此之前为达到相同的增长却花费了整整8年时间。这足以表明了光放大器的巨大作用,为光纤通信展现了无限广阔的发展前景。EDFA的缺点是能够提供的增益带宽不够宽。高宽带光放大器市面价
EDFA噪声系数的极限值为3dB。广东高宽带光放大器分析
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。广东高宽带光放大器分析
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