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0431-81702023
激光
光放大器现状及发展方向分析

1. 背景

  光通信系统中的光信号,经过一定距离或者一些功能器件后,引起的损耗必须进行功率补偿,才能在接收端正确接收。完成这些功率补偿的器件,就是光放大器。最早的光放大器是光电光(OEO)方式,即接收下来的信号光转换成电路信号,经过电路处理,再通过光发射器发射出去。这种形式的放大,受电路器件频带的制约,放大的功率也不大。现在波分复用系统(WDM)中已经基本不用OEO 放大,但在在一些低速的短距离传输中,还有这种应用。后来发展的全光放大器,信号光直接在光波导中放大,不经过电路转换,解决了OEO 电路制约的问题,并且提供宽谱多波放大,在长距离密集波分复用(DWDM)系统中,得到广泛应用。光放大器经过多年的发展,主要有以下几类:

  (1)反转粒子放大器:掺杂离子光纤放大器,例如掺铒光纤放大器(EDFA)、掺镨光纤放大器(PDFA)、掺铥光纤放大器(TDFA)等,半导体光放大器是直接电泵浦的反转粒子放大器;

  (2)非线性散射放大器:例如:拉曼放大器、布里渊放大器;

  (3)非线性折射放大器:参量放大器;

  第一类放大器的放大波段取决于放大介质掺杂离子或材料类型,第二类和第三类放大器放大波段取决于泵浦波长和材料类型。

  各种类型的光放大器,应用于光通信系统的不同应用中,主要有应用为三类:后置(功率)放大器、线路放大器、前置放大器。这些放大器提供放大的同时,也给系统带来了放大的自发辐射(ASE)噪声。降低噪声的设计,在近来高速系统中是一个迫切的要求。

  2. 光放大器现状

  光放大器目前的主流