摻鉺光纖放大器 L波段摻鉺光纖放大器起草工作

光纖放大器是光纖通信系統(tǒng)對光信號直接進行放大的光放大器件。在使用光纖的通信系統(tǒng)中，不需將光信號轉換為電信號，直接對光信號進行放大的一種技術。摻鉺光纖放大器(EDFA，即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號放大器)是英國南安普頓大學和日本東北大學首先研制成功的光放大器，它是光纖通信中最偉大的發(fā)明之一。

摻鉺光纖是在石英光纖中摻入了少量的稀土元素鉺(Er)離子的光纖，它是摻鉺光纖放大器的核心。從20世紀80年代后期開始，摻鉺光纖放大器的研究工作不斷取得重大的突破。WDM技術、極大地增加了光纖通信的容量。成為當前光纖通信中應用最廣的光放大器件。

l非線性效應:

EDFA采用提高注入光纖中光功率的方式放大光功率，但并不是越大越好。當光功率增大到一定程度時，將產生光纖非線性效應。所以，在使用光纖放大器時，要注意控制單信道入纖光功率的數(shù)值。

當光路正常時，由泵浦光激勵的鉺離子被信號光帶走，從而完成信號光的放大。如果截斷輸入光，由于亞穩(wěn)態(tài)的鉺離子仍不斷聚集，一旦恢復信號光輸入，將產生能量跳變，導致光浪涌。

解決光浪涌的方法是在EDFA中實現(xiàn)自動光功率減弱(APR)或自動光功率關斷(APSD)功能，即EDFA在無輸入光時自動降低功率或自動關斷功率，從而抑制浪涌現(xiàn)象的發(fā)生。

摻鉺光纖放大器在常規(guī)光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中應用，可以省去大量的光中繼機，而且中繼距離也大為增加，這對于長途光纜干線系統(tǒng)具有重要意義。其主要應用包括:

1、可作光距離放大器。傳統(tǒng)的電子光纖中繼器有許多局限性。如，數(shù)字信號和模擬信號相互轉換時，中繼器要作相應的改變;設備由低速率改變成高速率時，中繼器要隨之更換;只有傳輸同一波長的光信號，且結構復雜、價格昂貴，等等。摻鉺光纖放大器則克服了這些缺點，不僅不必隨信號方式的改變而改變，而且設備擴容或用于光波分復用時，也無需更換。

2、可作光發(fā)送機的后置放大器及光接收機的前置放大器。作光發(fā)送機的后置放大器時，可將激光器的發(fā)送功率從0db提高到+10db。作光接收機的前置放大器時，其靈敏度也可大大提高。因此，只需在線路上設1-2個摻鉺放大器，其信號傳輸距離即可提高100-200km。

此外，摻鉺光纖放大器待解決的問題

摻鉺光纖放大器的獨特優(yōu)越性已被世人所公認，并且得到越來越廣泛的應用。但是，摻鉺光纖放大器也存在著一定的局限性。比如，在長距離通信中不能上下話路、各站業(yè)務聯(lián)系比較困難、不便于查找故障、泵浦光源壽命不長，隨著光纖通信技術的不斷進步，這些問題將會得到完滿的解決。