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。所有光纤均不可过于弯曲，除特殊测试外其曲率半径应大于30mm。在掺铒光纤中注进足够强的泵浦光，就可以将大部分处于基态的Er3+离子抽运到激发态，处于激发态的Er3+离子又迅速无辐射地转移到亚稳态。由于 Er3+离子在亚稳态能级上寿命较长，因此很轻易在亚稳态与基态之间形成粒子数反转。当信号光
保偏EDFA
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。所有光纤均不可过于弯曲，除特殊测试外其曲率半径应大于30mm。在掺铒光纤中注进足够强的泵浦光，就可以将大部分处于基态的Er3+离子抽运到激发态，处于激发态的Er3+离子又迅速无辐射地转移到亚稳态。由于 Er3+离子在亚稳态能级上寿命较长，因此很轻易在亚稳态与基态之间形成粒子数反转。当信号光子通过掺铒光纤时，与处于亚稳态的Er3+离子相互作用发生受激辐射效应，产生大量与自身完全相同的光子，这时通过掺铒光纤传输的信号光子迅速增多，产生信号放大作用。Er3+离子处于亚稳态时，除了发生受激辐射和受激吸收以外，还要产生自发辐射(ASE)，它造成EDFA的噪声。
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影响增益的因素
EDFA的增益与诸多因素有关，如掺铒光纤的长度，随着掺铒光纤长度的增加，增益经历了从增加到减少的过程，这是由于随着光纤长度的增加，光纤中的泵浦功率将下降，使得粒子反转数降低，在低能级上的铒离子数多于高能级上的铒离子数，粒子数恢复到正常的数值。空气中的散射粒子，会使光线在空问、时间和角度上产生不同程度的偏差。
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增益与掺铒光纤长度的关系
EDFA的增益还跟输进光的程度、泵浦光功率及光纤中铒离子Er3+的浓度都有关系，如小信号输进时的增益系数大于大信号输进时的增益系数。光纤连接器陶瓷插芯表面光洁度要求极高，除清洁布外禁止用手触摸或接触硬物。当输进光弱时，高能位电子的消耗减少并可从泵激得到充分的供给，因而，受激辐射就能维持达到相当的程度。当输进光变强时，由于高能位的电子供给不充分，受激辐射光的增加变少，于是就出现饱和。泵浦光功率越大，掺铒光纤越长，3 dB饱和输出功率也就越大。其次与当Er3+的浓度超过一定值时，增益反而会降低，因此要控制好掺铒光纤的铒离子浓度。
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