摻鉺光纖放大器
發(fā)布時間:2008/6/24 0:00:00 訪問次數(shù):538
摻鉺光纖放大器是利用摻鉺光纖這一活性介質(zhì),當泵浦光輸入到edf中時,就可以將大部分處于基態(tài)的er3+抽運到激發(fā)態(tài)上,處于激發(fā)態(tài)的er3+又迅速無輻射地轉移到亞穩(wěn)態(tài)上,由于er3+在亞穩(wěn)態(tài)上的平均停留時間為10ms,因此很容易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉,此時,信號光子通過摻鉺光纖,在受激輻射效應作用下產(chǎn)生大量與自身完全相同的光子,使信號光子迅速增多,這樣在輸出端就可以得到被不斷放大的光信號。
自80年代末至90年代初研制成摻鉺光纖放大器(edfa),并開始應用于1.55mm頻段的光纖通信系統(tǒng)以來,推動了光纖通信向全光傳輸方向發(fā)展,且目前edfa的技術開發(fā)和商品化最成熟;應用廣泛的c波段edfa通常工作在1530~1565nm光纖損耗最低的窗口,具有輸出功率大、增益高、與偏振無關、噪聲指數(shù)低、放大特性與系統(tǒng)比特率和數(shù)據(jù)格式無關,且同時放大多路波長信號等一系列的特性,在長途光通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。其不足是c-band edfa的增益帶寬只有35nm,僅覆蓋石英單模光纖低損耗窗口的一部分,制約了光纖固有能夠容納的波長信道數(shù);然而隨著因特網(wǎng)技術的迅速發(fā)展,要求光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量要不斷地擴大,面對傳輸容量的擴大,目前主要有三種解決途徑:
(1)增加每個波長的傳輸速率;
(2)減少波長間距;
(3)增加總的傳輸帶寬。
對于第一種辦法,如果速率提高到10gbit/s將帶來新的色散補償問題,況且現(xiàn)在的電子系統(tǒng)還存在著所謂"電子瓶頸"效應問題。第二種辦法如果將信號間距從100ghz降低到50ghz或25ghz將給系統(tǒng)帶來四波混頻(fwm)等非線性效應,且要求系統(tǒng)采用波長穩(wěn)定技術。從而研究新的光纖放大器如l波段的edfa是增加總的傳輸帶寬的一種,它將edfa工作波長由c波段1530~1560nm擴展到l波段1570~1605nm,使edfa的放大增益譜擴展了一倍。盡管l波段edfa的波長覆蓋了edf增益譜的尾部,但仍可與性能先進的c波段edfa產(chǎn)品相媲美:例如兩者的基本結構相類似,大多數(shù)c波段edfa的設計和制造技術仍可應用于l波段edfa研制;l波段edfa有較小的輻射和吸收以及較低的平均反轉因子,增益波動系數(shù)遠小于c波段edfa,所存在的是l波段edfa的edf較長帶來無源光纖損耗較大,放大噪聲稍大等不足。
摻鉺光纖放大器是利用摻鉺光纖這一活性介質(zhì),當泵浦光輸入到edf中時,就可以將大部分處于基態(tài)的er3+抽運到激發(fā)態(tài)上,處于激發(fā)態(tài)的er3+又迅速無輻射地轉移到亞穩(wěn)態(tài)上,由于er3+在亞穩(wěn)態(tài)上的平均停留時間為10ms,因此很容易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉,此時,信號光子通過摻鉺光纖,在受激輻射效應作用下產(chǎn)生大量與自身完全相同的光子,使信號光子迅速增多,這樣在輸出端就可以得到被不斷放大的光信號。
自80年代末至90年代初研制成摻鉺光纖放大器(edfa),并開始應用于1.55mm頻段的光纖通信系統(tǒng)以來,推動了光纖通信向全光傳輸方向發(fā)展,且目前edfa的技術開發(fā)和商品化最成熟;應用廣泛的c波段edfa通常工作在1530~1565nm光纖損耗最低的窗口,具有輸出功率大、增益高、與偏振無關、噪聲指數(shù)低、放大特性與系統(tǒng)比特率和數(shù)據(jù)格式無關,且同時放大多路波長信號等一系列的特性,在長途光通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。其不足是c-band edfa的增益帶寬只有35nm,僅覆蓋石英單模光纖低損耗窗口的一部分,制約了光纖固有能夠容納的波長信道數(shù);然而隨著因特網(wǎng)技術的迅速發(fā)展,要求光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量要不斷地擴大,面對傳輸容量的擴大,目前主要有三種解決途徑:
(1)增加每個波長的傳輸速率;
(2)減少波長間距;
(3)增加總的傳輸帶寬。
對于第一種辦法,如果速率提高到10gbit/s將帶來新的色散補償問題,況且現(xiàn)在的電子系統(tǒng)還存在著所謂"電子瓶頸"效應問題。第二種辦法如果將信號間距從100ghz降低到50ghz或25ghz將給系統(tǒng)帶來四波混頻(fwm)等非線性效應,且要求系統(tǒng)采用波長穩(wěn)定技術。從而研究新的光纖放大器如l波段的edfa是增加總的傳輸帶寬的一種,它將edfa工作波長由c波段1530~1560nm擴展到l波段1570~1605nm,使edfa的放大增益譜擴展了一倍。盡管l波段edfa的波長覆蓋了edf增益譜的尾部,但仍可與性能先進的c波段edfa產(chǎn)品相媲美:例如兩者的基本結構相類似,大多數(shù)c波段edfa的設計和制造技術仍可應用于l波段edfa研制;l波段edfa有較小的輻射和吸收以及較低的平均反轉因子,增益波動系數(shù)遠小于c波段edfa,所存在的是l波段edfa的edf較長帶來無源光纖損耗較大,放大噪聲稍大等不足。
上一篇:放大器的類別
上一篇:Wallace樹型乘法器的設計
熱門點擊
- Cirrus Logic新款24位立體聲音頻
- ANADIGICS的新型四頻Polar ED
- Wolfson推出SmartDAC/Clas
- 放大器的類別
- 安華高有源旁路功率放大器可大幅改善低功率電源
- 羅門哈斯電子材料與IBM合作開發(fā)32納米和2
- TI發(fā)布一款支持150mA的短路限制的高精度
- ANADIGICS面向高通芯片集平臺推出第三
- 銳迪科推出新一代寬帶高線性功率放大器RDA
- TI推出用于差分信號路徑的高線性度放大器OP
推薦技術資料
- 泰克新發(fā)布的DSA830
- 泰克新發(fā)布的DSA8300在一臺儀器中同時實現(xiàn)時域和頻域分析,DS... [詳細]