摻鉺光纖放大器的主要特性指標(biāo)是功率增益、輸出飽和功率和噪聲系數(shù)。
1.功率增益
功率增益定義為
它表示了光放大器的放大能力，增益的大小與泵浦光功率以及光纖長度等諸因素有關(guān)。
圖7-5表示了放大器的功率增益與泵浦功率之間的關(guān)系曲線。由圖可見，放大器的功率增益隨泵浦功率的增加而增加，但當(dāng)泵浦功率達(dá)到一定值時(shí)，放大器增益出現(xiàn)飽和，即泵浦功率再增加，而增益基本保持不變。
圖7-5 摻鉺光纖放大器功率增益與泵浦功率間的關(guān)系
圖7-6表示了摻鉺光纖放大器的功率增益與光纖長度之間的關(guān)系曲線。可以看出，開始是功率增益隨摻鉺光纖的長度的增加而上升，當(dāng)光纖長度達(dá)到一定值后，增益反而逐漸下降。
圖7-6 摻鉺光纖放大器功率增益與光纖長度間的關(guān)系
因此，在給定的摻鉺光纖的情況下，應(yīng)選擇合適的泵浦功率和光纖長度，以達(dá)到最大增益。
目前采用的主要泵浦波長為0.98μm和1.48μm據(jù)報(bào)道，如采用1.48μm泵浦源，當(dāng)泵浦功率為5mw、摻鉺光纖長度為30m，可獲得增益35db的增益。
2.輸出飽和功率
輸出飽和功率是一個描述輸入信號功率與輸出信號功率之間關(guān)系的參量。如圖7-7所示。從圖中看出，在摻鉺光纖放大器中，輸入信號功率和輸出信號功率并不完全成正比關(guān)系，而是存在著飽和的趨勢。
圖7-7 摻鉺光纖放大器輸出飽和功率曲線
摻鉺光纖放大器的最大輸出功率常用db飽和輸出功率來表示。如圖7-8所示，當(dāng)飽和增益下降3db時(shí)所對應(yīng)的輸出功率值為3db飽和輸出功率。它代表了摻鉺光纖放大器的最大輸出能力。
圖7-8摻鉺光纖放大器的增益飽和特性
3. 噪聲系數(shù)
摻鉺光纖放大器噪聲的主要來源有：
·信號光的散彈噪聲，
·信號光波與放大器自發(fā)輻射光波之間的差拍噪聲，
·被放大的自發(fā)輻射光的散彈噪聲，
·光放大器自發(fā)輻射的不同頻率光波間差拍噪聲。
衡量摻鉺光纖放大器噪聲特性可用噪聲系數(shù)f來表示，它定義為