摻鉺光纖放大器的英文縮寫為:edfa,它的基本結(jié)構(gòu)示意如圖1所示
圖1 摻鉺光纖放大器結(jié)構(gòu)示意圖
edfa主要是由摻鉺光纖(edf)、泵浦光源、光耦合器、光隔離器以及光濾波器組成。
光耦合器:將輸入光信號(hào)和泵浦光源輸出的光波混合起來的無源光器件,一般采用波分復(fù)用器(wdm)。
光隔離器:防止反射光影響光放大器的工作穩(wěn)定性,保證光信號(hào)只能只能正向傳輸?shù)钠骷?br>摻鉺光纖:一段長度大約為10~100m的石英光纖,將稀土元素鉺離子er3+注入到纖芯中,濃度約為25mg/kg。
泵浦光源:為半導(dǎo)體激光器,輸出光功率約為10~100mw,工作波長約為0.98μm。
光濾波器:濾除光放大器的噪聲,降低噪聲對(duì)系統(tǒng)的影響,提供系統(tǒng)的信噪比。
從圖7-1可以看出,edfa的主體部件是泵浦光源和摻鉺光纖。按照泵浦光源的泵浦方式不同,edfa又可包括三種不同的結(jié)構(gòu)方式:
1.同向泵浦結(jié)構(gòu)
輸入光信號(hào)與泵浦光源輸出的光波,以同一方向注入摻鉺光纖。如圖7-2 (a)所示。
2.反向泵浦結(jié)構(gòu)
輸入光信號(hào)與泵浦光源輸出的光波,以相反方向注入摻鉺光纖。如圖2 (b)所示。
3.雙向泵浦結(jié)構(gòu)
它有兩個(gè)泵浦光源,其中一個(gè)泵浦光源輸出的光波和輸入光信號(hào)以同一方向注入摻鉺光纖,另一個(gè)泵浦光源輸出的光波從相反方向注入摻鉺光纖。如圖2 (c)所示。
圖2 edfa的泵浦方式
從輸出功率上來看,單泵浦的輸出功率可達(dá)14dbm,而雙泵浦的輸出功率可達(dá)17dbm以上。