光纤通信2011_第4章 ULH.pdfVIP

第四章高速率长距离光纤通信系统 光纤通信系统 4.1 光放大技术 4.2 色散管理技术 ——Optical Fiber Communications 4.3 光纤非线性 4.4 40G 和 100G技术 沈建华 南京邮电大学 2 2011-11-11 4.1 光放大技术 光放大器类型 光信号在光纤中传输时，会收到光纤衰减和色散 光放大器 等因素的影响。传统的光纤通信系统依赖间隔一定的 距离设置中继器，对由于衰减和色散引起的信号劣化 进行再生，但光/电/光方式再生的中继器已经不能适 光纤放大器 半导体光放大器 应高速率长距离光纤通信系统的要求。克服光纤衰减 的最有效的措施就是使用光放大器。 掺稀土元素放大器 非线性效应放大器 谐振式 行波式 光放大器的基本原理是利用受激辐射或受激散射 来实现光信号的放大。 掺铒 掺镨 光纤 光纤 光纤 光纤 拉曼 布里渊 放大器 放大器 放大器 放大器 3 2011-11-11 4 2011-11-11 光放大器的基本原理 光放大器的主要参数 光放大器的基本原理是受激辐射或受激散射效 泵浦和增益系数 应，其基本机制和激光器的发光原理非常相似。实际 增益谱宽与放大器带宽 上，可以将光放大器理解为是一个没有反馈或反馈较 增益饱和和饱和输出功率 小的激光器。 放大器噪声 对于某种特定的光学介质，当采用泵浦（电能源 或光能源）方法，达到粒子数反转时就产生了光增 益，即可实现光放大。一般来说 ，光增益不仅与入射 光频率（波长）有关，也与放大器内部光束强度有关。 光增益与频率和强度的关系取决于放大器增益介质的 特性。 5 2011-11-11 6 2011-11-11 泵浦和增益系数 两种泵浦原理示意图 光放大器的能源是由外界泵浦提供的。根据掺 杂物能级结构的不同，泵浦可以分为三能级系统