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激光放大器在光纤(xiān)领域的(de)应用
浏览(lǎn)次数:395      发布于:2023-04-15
光放大技术是指不需要进行光—电—光(guāng)的转换,直接对光信号进行实时、在线、透明放大的技术。其核心器件(jiàn)为光(guāng)放大器,它是一种全光放大器,主要由增益介质、输入输出结构等构(gòu)成,其作用是增强光信号的功率,放大输入的弱光(guāng)信号。在光纤通信技术中,由传统的光电混合中(zhōng)继(jì)放大(dà)器到纯光放大器是一个重大的飞跃。这(zhè)意(yì)味着光电中继器中由于电(diàn)子响应速度和宽带限制所带来(lái)的“电子(zǐ)瓶颈”的影(yǐng)响将不复存在,利用(yòng)原有的系统(tǒng)进行高速率信号(hào)传输将成为现实。同(tóng)时,它也使得光通信系(xì)统中波分(fèn)复用技术和密集波分复用技术的实现成为可能。 光放(fàng)大器的(de)基本原理 根据放大所采用(yòng)的增益介质和放大工作原理的不同,深圳市华(huá)联(lián)欧国际贸易有(yǒu)限公司是欧(ōu)美工业备品备件一站式服务商,货源充足,型号齐全,质量可靠,售后服务佳。专业原装行货,正品保证,欢(huān)迎来电咨(zī)询!所有产品(pǐn)售(shòu)后有质保(bǎo),并且有终身免费技术指导。我们有专业的(de)客服团队,24小时进行服务。下面(miàn)是深圳华联欧(ōu)小编精心为(wéi)大家推荐的产(chǎn)品(pǐn)科普一下(xià)激光放大器在光纤领域的(de)应用,如果您喜欢可以继续阅读详细浏(liú)览一下去看看了解一下吧,关(guān)注收藏我们网址,每天为大家(jiā)推送更多的干货!

光放大(dà)技术是指不需(xū)要进行光—电—光的转换,直接对光信号进行实时、在线(xiàn)、透明放大(dà)的(de)技(jì)术。其(qí)核心器件为光放大(dà)器,它是一种全光放大器,主要由增益介质、输入输出结构等构成(chéng),其(qí)作用是增强光信号的功率(lǜ),放大输入的弱光信号。在光纤通信(xìn)技术中,由传统的光电混合中继放大器到纯光放大器是一个重大(dà)的飞跃(yuè)。这意味着光电中继器中由于电子响应(yīng)速度和宽带限制所带来的“电子瓶颈”的影响将不复存在,利用原有(yǒu)的系统进行高速率信号传(chuán)输将成为现实。同时(shí),它也使(shǐ)得光通信系统中波分复用技(jì)术和密(mì)集波分复用技术的(de)实现成为可能。

光(guāng)放(fàng)大器的基(jī)本原理
根据放大所采用的增益介质和放大工作原理的不同(tóng),可对放大器做不同的区分。按照采用的增益介质可将光放(fàng)大器(qì)分为两类(lèi),一类是半导体放大器,另一类是光纤放大器。前者的增益介质是(shì)半导体晶体材料(liào)构成的PN结,后者则是光纤。而在光纤放大器中,根据放大机理的不同,又可(kě)区分(fèn)为稀土(tǔ)掺杂放大器(如掺铒(ěr)光纤放大器,)和分布式光纤放大器(如拉曼(màn)光纤放大器)等。
掺铒(ěr)光纤放大器
掺铒光纤(xiān)放大器的增益介质是铒离子,它在光纤制作过程中被掺入纤芯中(zhōng)。其能够放大的机理及信号波长与铒离子的能级分布有关。掺铒光纤的结构如图(tú),三价的铒离子位于EDF纤芯中央,这将有利于其max吸收泵浦及信号能量,以产(chǎn)生较(jiào)佳的放大效果(guǒ);纤芯外是外径为125 um的(de)包层;外层是外径(jìng)为250 um的保护层,其折射率略大于包层折射率,因而可将从包层中辐射出的光转移。

光纤通信系统中的光纤放大器之所以大部分采用(yòng)掺铒光纤放大器,是因为(wéi)铒元(yuán)素能在1530-1625 nm范围内(nèi)提供有用的(de)增(zēng)益,且石英光纤在这(zhè)一波长范(fàn)围内(nèi)具有低的(de)衰减。掺铒光纤(xiān)产生受(shòu)激辐射。当用一高功(gōng)率的泵浦光 λ 注入掺铒光纤时,将铒离子从低能级的基(jī)态E1激发到高能级E3上。Er3+在(zài)高能级(jí)上的寿命很短(duǎn),很快即以无(wú)辐(fú)射跃迁的形式衰减到亚稳态能级E2 上。由于(yú)Er3+ 在(zài)能级E2 上寿命较长,在其上的粒子(zǐ)数聚集越来越多,从而在能级E2和E1之间形成粒子数的反转分布。这样,当具有1550 nm波长的光(guāng)信号λEr通过这段掺铒光纤时,处于亚稳态能级的(de)粒子即以受激辐射的形式跃迁到基态,并产(chǎn)生和入射光(guāng)信(xìn)号光(1550 nm)完全一样的光子,从而(ér)大大增(zēng)加了信号光中的光子数(shù)量,也即实(shí)现了信号光在掺铒光纤中输出时不断被(bèi)放大的功能。因此,利用掺铒光纤即可制成掺铒(ěr)光纤放大器EDFA。掺铒光纤纤芯中铒的掺杂浓度(dù)取决于光纤放大器的设计(jì)要求(qiú),通常掺杂(zá)浓度在100-1000×10-6 ,且集中在3-6 um的纤芯中。
光放大器是(shì)光纤通(tōng)信系统中能对光信(xìn)号进行放大的一种子系统产品(pǐn)。光放大器的原理基本上是基于激光的受激辐射,通过将泵浦光的能量转变为信号光的能量实现放大作用。光放大(dà)器自从1990年代商业化以来已经深刻改变了光纤通(tōng)信工(gōng)业的现状。光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进(jìn)行放(fàng)大的光放大器件。在(zài)使用光纤的通信系统中,不需将光信号转换为电信号,是直接对(duì)光信号进行放大的一(yī)种技术。
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