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    激光放大器在光纖領域的應用
    瀏覽次數(shù):761      發(fā)布于:2023-04-15
    光放大技術(shù)是指不需要進行光—電—光的轉(zhuǎn)換,直接對光信號進行實時、在線、透明放大的技術(shù)。其核心器件為光放大器,它是一種全光放大器,主要由增益介質(zhì)、輸入輸出結(jié)構(gòu)等構(gòu)成,其作用是增強光信號的功率,放大輸入的弱光信號。在光纖通信技術(shù)中,由傳統(tǒng)的光電混合中繼放大器到純光放大器是一個重大的飛躍。這意味著光電中繼器中由于電子響應速度和寬帶限制所帶來的“電子瓶頸”的影響將不復存在,利用原有的系統(tǒng)進行高速率信號傳輸將成為現(xiàn)實。同時,它也使得光通信系統(tǒng)中波分復用技術(shù)和密集波分復用技術(shù)的實現(xiàn)成為可能。 光放大器的基本原理 根據(jù)放大所采用的增益介質(zhì)和放大工作原理的不同,深圳市華聯(lián)歐國際貿(mào)易有限公司是歐美工業(yè)備品備件一站式服務商,貨源充足,型號齊全,質(zhì)量可靠,售后服務佳。專業(yè)原裝行貨,正品保證,歡迎來電咨詢!所有產(chǎn)品售后有質(zhì)保,并且有終身免費技術(shù)指導。我們有專業(yè)的客服團隊,24小時進行服務。下面是深圳華聯(lián)歐小編精心為大家推薦的產(chǎn)品科普一下激光放大器在光纖領域的應用,如果您喜歡可以繼續(xù)閱讀詳細瀏覽一下去看看了解一下吧,關(guān)注收藏我們網(wǎng)址,每天為大家推送更多的干貨!

    光放大技術(shù)是指不需要進行光—電—光的轉(zhuǎn)換,直接對光信號進行實時、在線、透明放大的技術(shù)。其核心器件為光放大器,它是一種全光放大器,主要由增益介質(zhì)、輸入輸出結(jié)構(gòu)等構(gòu)成,其作用是增強光信號的功率,放大輸入的弱光信號。在光纖通信技術(shù)中,由傳統(tǒng)的光電混合中繼放大器到純光放大器是一個重大的飛躍。這意味著光電中繼器中由于電子響應速度和寬帶限制所帶來的“電子瓶頸”的影響將不復存在,利用原有的系統(tǒng)進行高速率信號傳輸將成為現(xiàn)實。同時,它也使得光通信系統(tǒng)中波分復用技術(shù)和密集波分復用技術(shù)的實現(xiàn)成為可能。

    光放大器的基本原理
    根據(jù)放大所采用的增益介質(zhì)和放大工作原理的不同,可對放大器做不同的區(qū)分。按照采用的增益介質(zhì)可將光放大器分為兩類,一類是半導體放大器,另一類是光纖放大器。前者的增益介質(zhì)是半導體晶體材料構(gòu)成的PN結(jié),后者則是光纖。而在光纖放大器中,根據(jù)放大機理的不同,又可區(qū)分為稀土摻雜放大器(如摻鉺光纖放大器,)和分布式光纖放大器(如拉曼光纖放大器)等。
    摻鉺光纖放大器
    摻鉺光纖放大器的增益介質(zhì)是鉺離子,它在光纖制作過程中被摻入纖芯中。其能夠放大的機理及信號波長與鉺離子的能級分布有關(guān)。摻鉺光纖的結(jié)構(gòu)如圖,三價的鉺離子位于EDF纖芯中央,這將有利于其max吸收泵浦及信號能量,以產(chǎn)生較佳的放大效果;纖芯外是外徑為125 um的包層;外層是外徑為250 um的保護層,其折射率略大于包層折射率,因而可將從包層中輻射出的光轉(zhuǎn)移。

    光纖通信系統(tǒng)中的光纖放大器之所以大部分采用摻鉺光纖放大器,是因為鉺元素能在1530-1625 nm范圍內(nèi)提供有用的增益,且石英光纖在這一波長范圍內(nèi)具有低的衰減。摻鉺光纖產(chǎn)生受激輻射。當用一高功率的泵浦光 λ 注入摻鉺光纖時,將鉺離子從低能級的基態(tài)E1激發(fā)到高能級E3上。Er3+在高能級上的壽命很短,很快即以無輻射躍遷的形式衰減到亞穩(wěn)態(tài)能級E2 上。由于Er3+ 在能級E2 上壽命較長,在其上的粒子數(shù)聚集越來越多,從而在能級E2和E1之間形成粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布。這樣,當具有1550 nm波長的光信號λEr通過這段摻鉺光纖時,處于亞穩(wěn)態(tài)能級的粒子即以受激輻射的形式躍遷到基態(tài),并產(chǎn)生和入射光信號光(1550 nm)完全一樣的光子,從而大大增加了信號光中的光子數(shù)量,也即實現(xiàn)了信號光在摻鉺光纖中輸出時不斷被放大的功能。因此,利用摻鉺光纖即可制成摻鉺光纖放大器EDFA。摻鉺光纖纖芯中鉺的摻雜濃度取決于光纖放大器的設計要求,通常摻雜濃度在100-1000×10-6 ,且集中在3-6 um的纖芯中。
    光放大器是光纖通信系統(tǒng)中能對光信號進行放大的一種子系統(tǒng)產(chǎn)品。光放大器的原理基本上是基于激光的受激輻射,通過將泵浦光的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘柟獾哪芰繉崿F(xiàn)放大作用。光放大器自從1990年代商業(yè)化以來已經(jīng)深刻改變了光纖通信工業(yè)的現(xiàn)狀。光纖放大器是光纖通信系統(tǒng)對光信號直接進行放大的光放大器件。在使用光纖的通信系統(tǒng)中,不需將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,是直接對光信號進行放大的一種技術(shù)。
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