第6章光放大器和光中继器全光通信网全光通信网第六章光放大器和光中继器第6章光放大器和光中继器EDFAEDFA实物图实物图EDFA是英文“Erbium-dopedOpticalFiberAmplifier”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EDFAEDFA（掺铒光纤放大（掺铒光纤放大器）器）第6章光放大器和光中继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.第6章光放大器和光中继器光放大器意义光放大器意义我们知道光纤有一定的衰耗，光信号沿光纤传播将会衰减，传输距离受衰减的制约。因此，为了使信号传得更远，我们必须增强光信号。传统的增强光信号的方法是使用再生器。但是，这种方法存在许多缺点，首先，再生器只能工作在确定的信号比特率和信号格式下，不同的比特率和信号格式需要不同的再生器；其次，每一个信道需要一个再生器，网络的成本很高。随着光通信技术的发展，现在人们已经有了一种不采用再生器也可以增强光信号的方法，即光放大技术。第6章光放大器和光中继器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。第6章光放大器和光中继器光放大器主要有2种：1.半导体放大器（SOA）谐振式行波式2.光纤放大器掺稀土元素光纤放大器（如EDFA、PDFA）非线性光学放大器布里渊（SBA）光纤放大器取自豆丁网§6-1光放大器的分类第6章光放大器和光中继器一、半导体光放大器(SOA:SemiconductorOpticalAmplifier)它是由半导体材料制成，可看成是没有反馈的半导体行波放大器。二、掺铒光纤放大器11、掺铒光纤放大器、掺铒光纤放大器（EDFA:Erbium-DopedFiberAmplifier），Er（铒）是一种稀土元素，将它注入到纤芯中，即形成了一种特殊光纤，它在泵浦光的作用下可直接对某一波长的光信号进行放大。因此，称为掺铒光纤放大器。第6章光放大器和光中继器22、ＥＤＦＡ的优点、ＥＤＦＡ的优点1)工作波长与单模光纤的最小衰减窗口一致，工作波长在1.53～1.56μm范围，与光纤最小损耗窗口一致。2)耦合效率高。由于是光纤放大器，易与传输光纤耦合连接。3)能量转换效率高。掺铒光纤EDF的纤芯比传输光纤小，信号光和泵浦光同时在掺铒光纤EDF中传播，光能量非常集中。这使得光与增益介质Er离子的作用非常充分，加之适当长度的掺铒光纤，因而光能量的转换效率高。激励的泵浦功率低，仅需几十mW。4)增益高、噪声指数较低、输出功率大，信道间串扰很低。它的增益可达40dB。噪声可低至3～4dB，输出功率可达14～20dBm。第6章光放大器和光中继器5)增益特性稳定：EDFA对温度不敏感，增益与偏振相关性小。6)可实现透明传输：所谓透明，是指可同时传输模拟和数字信号，高、低比特率信号，系统扩容时，可改动端机面不改动线路。7）连接损耗低，因为是光纤型放大器，所以与光纤连续比较容易，连接损耗可低到0.1dB。第6章光放大器和光中继器33、ＥＤＦＡ的缺点、ＥＤＦＡ的缺点1)增益波长范围固定：Er离子的能级之间的能级差决定了EDFA的工作波长范围是固定的，只能在1550nm窗口。这也是掺稀土离子光纤放大器的局限性，又例如，掺镨光纤放大器只能工作在1310nm窗口。2)2)增益带宽不平坦：EDFA的增益带宽很宽，但EFDA本身的增益谱不平坦。在WDM系统中应用时必须采取特殊的技术使其增益平坦。3)光浪涌问题：采用EDFA可使输入光功率迅速增大，但由于EDFA的动态增益变化较慢，在输入信号能量跳变的瞬间，将产生光浪涌，即输出光功率出现尖峰，尤其是当EDFA级联时，光浪涌现象更为明显。峰值光功率可以达到几瓦，有可能造成O/E变换器和光连接器端...
