掺铒光纤放大器的原理是什么?掺铒光纤放大器有那些应用?

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通讯技术中掺铒光纤放大器主要构成和工作原理~

掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器及光隔离器等构成。采用掺铒单模光纤作为增益物质,在泵浦光激发下产生粒子数反转,在信号光诱导下实现受激辐射放大。其中光隔离器作用是只允许光单向传输,用于隔离反馈光信号,提高稳定性。

光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。在使用光纤的通信系统中,不需将光信号转换为电信号,直接对光信号进行放大的一种技术。掺铒光纤放大器(EDFA,即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器)是英国南安普顿大学和日本东北大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一。掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤,它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始,掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。

掺铒光纤放大器
光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。在使用光纤的通信系统中,不需将光信号转换为电信号,直接对光信号进行放大的一种技术。

掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器。)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一。

掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤,它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始,掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。

词名:掺铒光纤放大器

常用别名:Erbium Doped Fiber Application Amplifier;Erbium Doped Fiber Amplifier

缩写:EDFA

来历:Er-Doped Fiber Amplifier

相关术语:Optical Amplifier

石英光纤掺稀土元素(如Nd、Er、Pr、Tm等)后可构成多能级的激光系统,在泵浦光作用下使输入信号光直接放大。提供合适的反馈后则构成光纤激光器。掺Nd光纤放大器的工作波长为1060nm及1330nm,由于偏离光纤通信最佳宿口及其他一些原因,其发展及应用受到限制。EDFA及PDFA的工作波长分别处于光纤通信的最低损耗(1550nm)及零色散波长(1300nm)窗口,TDFA工作在S波段,都非常适合于光纤通信系统应用。尤其是EDFA,发展最为迅速,已实用化。

在掺铒光纤发展的基础上,不断出现许多新型光纤放大器,例如,以掺铒光纤为基础的双带光纤放大器(DBFA),是一种宽带的光放大器,宽带几乎可以覆盖整个波分复用(WDM)带宽。类似的产品还有超宽带光放大器(UWOA),它的覆盖带宽可对单根光纤中多达100路波长信道进行放大。

EDFA的原理

EDFA的基本结构如图1(a)所示,它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤,芯径3-5微米,掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传播。当信号光与泵光同时注入到铒光纤中时,铒离子在泵光作用下激发到高能级上(图1 (b),三能级系统),并很快衰变到亚稳态能级上,在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子,使信号得到放大。图1 (c)为其放大的自发发射(ASE)谱,带宽很大(达20-40nm),且有两个峰值,分别对应于1530nm和1550nm。

EDFA的主要优点是增益高、带宽大、输出功率高、泵浦效率高、插入损耗低、对偏振态不敏感等。

掺铒光纤放大器在CATV应用见:“1550nm有线电视信号光纤放大器(EDFA)”
http://wanrun.b2b.hc360.com/product/2582763.html

参考文献:百度百科 > 浏览词条http://baike.baidu.com/view/265508.htm


光纤掺铒放大器,是不是能量不守恒了,光信号永远被放大而不会消失,那...
当1550nm信号光经过光纤掺铒放大器时,引起了铒离子向比较低的稳定的能级跃迁,向外释放出1550nm的光子能量,加强到信号光中去了,于是信号光就得到了放大。实际上还是一个能量的转换。980nm或1480nm泵浦光携带的能量转换成了1550nm信号光的能量。至于光纤掺铒放大器详细的工作原理,请参考专业书籍,一...

掺铒光纤放大器基本参数
掺铒光纤放大器,简称EDFA,是一种利用Er-Doped Fiber Amplifier技术的光学放大器。它通过在石英光纤中掺入稀土元素(如Nd、Er、Pr、Tm等)来构建一个多能级激光系统。在泵浦光的驱动下,EDFA可以直接放大输入的信号光。若配合合适的反馈机制,还能形成光纤激光器。EDFA的工作波长主要集中在1060nm和1330nm...

掺铒光纤放大器物理结构
掺铒光纤放大器的基本构造包含了几个关键组件。首先,输入端和输出端各配置有一个隔离器,确保光信号的单向传输,防止信号反馈和干扰。这些隔离器起着至关重要的作用,维持信号的纯净度。泵浦源是其运作的核心,常见的波长有980纳米或1480纳米,其主要功能是为放大过程提供能量。耦合器则是将输入光信号和...

光纤放大器是什么
同传统的半导体激光放大器相比较,OFA不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂过程,可直接对信号进行全光放大,具有很好的“透明性”,特别适用于长途光通信的中继放大。三、光纤放大器原理光纤放大器技术就是在光纤的纤芯中掺入能产生激光的稀土元素,通过激光器提供的直流光激励,使通过的光信号...

光纤中继放大器的工作原理
2. 光纤中继放大器的作用 光纤中继放大器就是用来增强和再生光信号的装置。它位于光纤传输线路的中段,接收来自前一段光纤的衰减信号,然后对其进行放大和再生,再将增强后的信号发送到下一段光纤。这样,光信号可以传输更长的距离。3. 工作过程 光纤中继放大器通常包含光放大器(如掺铒光纤放大器EDFA)...

为什么掺珥光纤光源会产生双向光信号
掺铒光纤放大器的工作原理 掺铒光纤放大器主要是由一段掺铒光纤(长约10-30m)和泵浦光源组成。其工作原理是:掺铒光纤在泵浦光源(波长980nm或1480nm)的掺铒光纤放大器作用下产生受激辐射,而且所辐射的光随着输入光信号的变化而变化,这就相当于对输入光信号进行了放大。研究表明,掺铒光纤放大器通常可得到15-40db...

光纤放大器的分类
90年代初期,掺铒光纤放大器(EDFA)的研制成功,打破了光纤通信传输距离受光纤损耗的限制,使全光通信距离延长至几千公里,给光纤通信带来了革命性的变化,被誉为光通信发展的一个“里程碑”。那么,究竟什么是光纤放大器呢? 根据放大机制不同,OFA可分为两大类。 制作光纤时,采用特殊工艺,在光纤...

光纤通信通道增益的产生
增益一般是采用EDFA,也就是我们常说的掺铒光纤放大器,其原理就是让光纤中的铒离子跃迁,当铒离子的能量等级下降时会将它的能量传递给从光纤中通过的光,从而对光产生增益.当然还有拉曼散射放大器,但成本很高,一般不采用.其原理是拉曼散射效应.这些东西都不是一句两句能说明白的,增益均衡是指EDFA对于不同...

为什么掺铒光纤放大器1531nm增益最大
光纤中掺杂的稀土族元素Er(3+)其亚稳态和基态的能量差相当于1550nm光子的能量、当吸收适当波长的泵浦光能量(980nm或1480nm)后,电子会从基态跃迁到能阶较高的激发态,接着释放少量能量转移到较稳定的亚稳态,在泵浦光源足够时铒离子的电子会发生居量反转,即高能阶的亚稳态比能阶低的基态电子数量...

掺铒光纤放大器分类
在光纤通信系统中,掺铒光纤放大器起着关键的信号增强作用,根据其在信号传输路径中的位置和功能,主要分为三种类型:首先,是功率放大器(booster-Amplifier),它位于合波器之后,目标是增强合波后的多个波长信号的功率。由于输入信号的功率通常较大,对功率放大器的要求相对较低,主要注重的是噪声指数较...

河口区18035891986: 掺饵光纤放大器的结构是怎样的 -
乾廖多维: 掺铒光纤放大器基本结构:在输入端和输出端各有一个隔离器,目的是使光信号单向传输.泵浦激器波长为980nm或1480nm,用于提供能量.耦合器的作用是把输入光信号和泵浦光耦合进掺铒光纤中,通过掺铒光纤作用把泵浦光的能量转移到...

河口区18035891986: 光放大器的原理 -
乾廖多维: 掺铒光纤放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifier,EDFA)的组成基本上包括了掺铒光纤,泵浦激光器,光合路器几个部分.基于不同的用途,掺铒光纤放大器已经发展出多种不同的结构. EDFA的放大原理与雷射产生原理类似,光纤中参杂...

河口区18035891986: 掺铒光纤放大器的EDFA的原理是什么?
乾廖多维: 掺铒光纤放大器的工作原理掺铒光纤放大器主要是由一段掺铒光纤(长约10-30m)和泵浦光源组成

河口区18035891986: 掺铒光纤放大器是什么呢?
乾廖多维: 掺铒光纤放大器(EDFA,即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3+的光信号放大器)是英国南安普顿大学和日本东北大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一

河口区18035891986: 掺铒光纤放大器的作用原理是什么?
乾廖多维: 为了获得较宽较平坦的增益曲线,还加入了增益平坦滤波器

河口区18035891986: 掺铒光纤放大器由哪些设备组成 -
乾廖多维: 掺铒光纤放大器主要是由一段掺铒光纤(长约10-30m)和泵浦光源组成.光纤放大器与其他放大器比较,具有输出功率大、增益高、工作带宽宽、与偏振无关、噪声指数低、放大特性与系统比特率、数据格式无关等特点,它已成为新一代光通信系统的关键器件之一.掺铒光纤放大器用在系统发射机输出短,提高发送功率,延长传输距离;用在光纤传输链路中,补偿光能量的损失,可增加传输距离;用在光接收机前,对信号进行预防大,可提高光接收机灵敏度.应用范围包括干线高速光通信系统、海缆系统、本地网、用户接入网、光纤CATV等工程.

河口区18035891986: 掺铒光纤放大器的特点是什么呢?
乾廖多维: 掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤,它是掺铒光纤放大器的核心

河口区18035891986: 光纤通信通道增益的产生 -
乾廖多维: 增益一般是采用EDFA,也就是我们常说的掺铒光纤放大器,其原理就是让光纤中的铒离子跃迁,当铒离子的能量等级下降时会将它的能量传递给从光纤中通过的光,从而对光产生增益.当然还有拉曼散射放大...

河口区18035891986: 掺铒光纤放大器特点?
乾廖多维: 用在光纤中掺铒的方法制造的光放大器. 掺铒光纤放大器(EDFA) 即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器,是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一. 我们公司专业生产光电设备.

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