光放大器和光中继器 全光通信网.pptVIP

有了光放大器后就可直接实现光信号放大，而不要像以前一样进行Ｏ/Ｅ/Ｏ转换。光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的?光放大器一个非常重要的成果，它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。 §6-6 掺镨光纤放大器 ( PDFA ) EDFA光纤放大器只能对1550 nm波段的光信 号进行放大, 为了能对1310 nm波段的光信号进行 放大, 人们在光纤中掺入镨. PDFA具有高的增益(约30 dB)和高的饱和 功率(20 dBm), 适用于EDFA不能放大的光波波 段, 对现有的光纤线路的升级和扩容有重要的意义. PDFA需采用氟化物光纤(常规通信光纤主要 是玻璃光纤), 泵浦光源也不是常用的980 nm和 1480 nm的泵浦光源, 而是采用1017 nm的泵浦激 光, 离实用还有一段距离. 掺镨光纤放大器(PDFA)是特点: 波分复用器2将经过掺铒光纤1放大的1550nm信号光与剩余的980nm泵浦光分离开来，1550nm信号光经过隔离器2到达波分复用3，与经过第一级掺铒光纤后剩余的980nm泵浦光合并后进入掺铒光纤2，在该段掺铒光纤中，980nm泵浦光会对信号光实现第二级放大。放大后的信号经隔离器隔离器3输出，隔离器3的作用是隔离掉可能来自输出端接点的光反射。不难看出，通过这种结构，既保证了增益在光纤中的均匀分布，又充分提高了泵浦效率。 §6-4 EDFA的特性指标 一、功率增益G G＝10lg Pi / P0 （dB） P0：输出光功率　　Pi：输入光功率 由图6.5可见，在给定的掺铒光纤情况下，应选择合适的泵浦功率和光纤长度，才能达到最大功率增益。 通常光纤长度是实验数据，图6.6给出了光纤长度与功率增益的关系曲线。 目前采用的主要泵浦波长：0.98μm和1.48μm。 据报导：当波长为1.48μm，泵浦功率为5mw时，EDF长30m时，可35dB获得的增益。 二、输出饱和功率 表征输入信号功率与输出信号功率之间关系的参数（如图6.7）。 饱和增益下降3dB所对应的输出功率，称3dB饱和输出功率。 三、噪声系数 EDFA噪声来源： ①信号光的散弹噪声 ②信号光波与放大器自发辐射光波间的差拍噪声 ③被放大的自发辐射和散弹噪声 ④光放大器自发辐射的不同频率光波间差拍噪声用F表示： §6-5 EDFA的应用 一、作前置放大器使用（如图6.8） 前置放大器（PA）：放在光接收机之前，放大微弱的 光信号，以改善光接收灵敏度，对噪声要求苛刻。 用于前置，要求噪声低，而EDFA的低噪声特性，正 好可大大提高光接收机的灵敏度。 二、作发射机功率放大器使用（如图6.9）。 后置放大器（BA）：放在光发射机后，以提高发射光功率，对其噪声要求不高，饱和输出功率是主要参数。 用于提高输出光功率，增加入纤功率，延长传输距离。 三、作光中继器使用（如图6.10） 中继放大器（LA）：在光纤线路中每隔一段距离设置一个光纤放大器，以延长干线网的传输距离。 这是重要应用，可替代光/电/光中继器，对光直接放大，使全光通信得以实现。（EDFA虽补充了损耗,但来解决色散问题，解决办法：①用色散频移光纤，使1550处色散为零。②用窄谱光源减小色散影响。） 發射器 接收器 In-Line Amplifier EDFA EDFA 光纖 光纖 發射器 接收器 Power Amplifier EDFA 光纖 發射器 接收器 Pre-Amplifier EDFA 光纖 全光通信网 第六章　光放大器和光中继器 EDFA实物图 EDFA是英文“Erbium-doped Optical Fiber Amplifier”的缩写,意即掺铒光纤放大器,是一种对信号光放大的一种有源光器件。 摘自百度图片 EDFA（掺铒光纤放大器） 由前叙光纤的传输特性可知，影响光纤通信距离的两大因素是光纤的损耗和色散。 光纤的损耗是指：光脉冲信号在光纤中传输，随着距离的增加，脉冲幅度逐渐变小。 光纤的色散是指：光脉冲信号在光纤中传输，随着传输距离的增加，脉冲宽度在时间上发生展宽，产生波形的畸变。 为了保证光纤长距离传输的性能指标，就需在线路的适当距离设立中继站，一种是光/电/光转换形式,另一种是直接对光进行放大的光放大器. 光放大器意义 我们知道光纤有一