目前所研制的光放大器可分為以下兩類:
一類是半導(dǎo)體光放大器(soa)是由半導(dǎo)體材料制成的,可看成是沒有反饋的半導(dǎo)體行波光放大器。
另一類是光纖放大器,它又包括兩種,一種是非線性光纖放大器,它是利用強的光源對光纖進行激發(fā),使光纖產(chǎn)生非線性效應(yīng)而出現(xiàn)拉曼散射,在這受激發(fā)的一段光纖的傳輸過程中得到放大,它的主要缺點是需要大功率的半導(dǎo)體激光器作泵浦源(約0.5~1w),因而目前很難達到實用;另一種光纖放大器是摻鉺光纖放大器(edfa),鉺(er)是一種稀土元素,將它注入到纖芯中,即形成了一種特殊光纖,它在泵浦光的作用下可直接對某一波長的光信號進行放大,因此稱為摻鉺光纖放大器。由于摻鉺光纖放大器具有一系列優(yōu)點,因此近年來得到迅速發(fā)展,并被廣泛采用。
摻鉺光纖放大器的主要優(yōu)點如下。
(1)工作波長處在1.53~1.56μm范圍,與光纖最小損耗窗口一致。
(2)對摻鉺光纖進行激勵的泵浦功率低,僅需幾十毫瓦;而拉曼放大器需0.5~1w的泵浦源進行激勵。
(3)增益高、噪聲低、輸出功率大,它的增益可達40db,噪聲系數(shù)可低至3~4db,輸出功率可達14~20dbm。
(4)連接損耗低,因為是光纖型放大器,因此與光纖連接比較容易,連接損耗可低至0.1db。
鑒于以上優(yōu)點,摻鉺光纖放大器在各種光放大器中倍受重視。因此本章將重點介紹摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)、工作原理及主要的特性指標。