光纤放大器的工作原理
掺铒光纤放大器的工作原理
Er3+能级图及放大过程：掺铒光纤放大器之所以能放大光信号的基本原理在于Er3＋吸收泵浦光的能量，由基态4I15/2跃迁至处于高能级的泵浦态，对于不同的泵浦波长电子跃迁到不同的能级，当用980nm波长的光泵浦时，如图15-1所示，Er＋3从基态跃迁至泵浦态4I11/2。由于泵浦态上的载流子的寿命只有1μ
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光纤放大器的工作原理
掺铒光纤放大器的工作原理
Er3+能级图及放大过程：掺铒光纤放大器之所以能放大光信号的基本原理在于Er3＋吸收泵浦光的能量，由基态4I15/2跃迁至处于高能级的泵浦态，对于不同的泵浦波长电子跃迁到不同的能级，当用980nm波长的光泵浦时，如图15-1所示，Er＋3从基态跃迁至泵浦态4I11/2。由于泵浦态上的载流子的寿命只有1μs，电子迅速以非辐射方式由泵浦态豫驰至亚稳态，在亚稳态上载流子有较长的寿命，在源源不断的泵浦下，亚稳态上的粒子不断累积，从而实现粒子数反转分布。如果您对光纤放大器感兴趣，欢迎点击左右两侧的在线客服，或拨打咨询电话。当有1550nm的信号光通过已被激发的铒光纤时，在信号光的感应下，亚稳态上的粒子以收集受激辐射的方式跃迁到基态，同时释放出一个与感应光子全同的光子，从而实现了信号光在掺铒光纤的传播过程中不断放大。在放大过程中，亚稳态上的粒子也会以自发辐射的方式跃迁到基态，自发辐射产生的光子也会被放大，这种放大的自发辐射（ASE: Amplified Spontaneous Emission）会消耗泵浦光并引入噪声。
光放大器
EDFA的结构
(a) 前向或正向泵浦结构；(b) 后向或反向泵浦结构；(c)双向泵浦结构
这三种结构的EDFA分别称作前向泵、后向泵和双向泵掺铒光纤放大器。双向泵浦可以采用同样波长的泵浦源，也可采用1480nm和980nm双泵浦源方式。光纤放大器EDFA的原理EDFA的泵浦过程需要使用三能级系统，如图1所示。980nm的泵浦源工作在放大器的前端，用以优化噪声性能；1480nm泵浦源工作在放大器后端，以便获得大的功率转换效率，这种配置既可以获得高的输出功率，又能得到较好的噪声系数。
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光放大器的发展方向
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；
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光纤放大器类型介绍
以下是康冠光电为您一起分享的内容，康冠光电生产光纤放大器，欢迎新老客户莅临。
典型的EDFA结构主要由掺铒光纤(EDF)、泵浦光源、耦合器、隔离器等组成。
掺铒光纤是EDFA的核心部件。它以石英光纤作为基质，在纤芯中掺人固体激光工作物质铒离子，在几米至几十米的掺铒光纤内，光与物质相互作用而被放大、增强。SOA的工作原理SOA的工作原理是由驱动电路是将半导体载流子转化为反转粒子，使得注入光幅度增大，并保持注入种子光的偏振、线宽、频率等基本物理特性。光隔离器的作用是抑制光反射，以确保放大器工作稳定，它必须是插进损耗低，与偏振无关，隔离度优于40 dB。
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