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文档简介

1、掺铒光纤放大器增益强化性能研究报告1.EDFA的简单介绍 EDFA是掺铒光纤放大器英文“Erbium-doped Optical Fiber Amplifier”的缩写,是对信号光放大的一种有源光器件。 EDFA可以使长途通信中的光信号不必经过“光-电-光”的转换，而直接在光域中进行放大。因此，成本降低，设备简化，维护方便，也消除了传输过程中的“电子瓶颈”，实现了“光光”的全光传输，它的诞生是光纤通信领域革命性的突破，它使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能，是DWDM（密集波分复用）系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件。2. 2.EDFAEDFA结构图结构图 1、掺铒光纤(ED

2、F) 2. 光耦合器(WDM) 3. 光隔离器(ISO) 4. 光滤波器(Optical Filter) 5. 泵浦源(PumPing Supply)信号光耦合器光隔离器掺铒光纤光隔离器光滤波器输出光泵浦光摘自百度图片3.EDFA3.EDFA原理图原理图 三能级系统：三能级系统：泵浦光 980 nm 跃迁跃迁 亚稳态亚稳态信号光信号光1550 nm受激放大光受激放大光1550 nm基态基态基态基态 激发态激发态4.影响EDFA增益的因素 （1）掺铒光纤的长度 （2）掺铒光纤的Er3+ 浓度 （3）信号光功率大小 （4）泵浦光波长 （5）温度 （6）泵浦方式 （7）光纤工艺的变化（1）掺铒光纤的

3、长度 泵浦功率和信号光功率一定的情况下，开始阶段功率增益随掺饵光纤长度的增加而上升，当光纤长度达到一定值后，增益不再增加，反而逐渐下降。这是由于泵浦光激发基态粒子到上能级，信号光通过受激辐射实现放大，而泵浦光沿着掺饵光纤传输，因受激吸收而不断衰减，导致反转粒子数不断减少，当长度超过一定长度，泵浦光就不能让信号光得到充分的放大，同时信号光能量也被吸收，则增益下降。（2）掺铒光纤的参杂浓度 在相同掺杂半径及泵浦功率下，掺杂浓度较低时，功率增益随掺杂浓度增加。在此条件下得最佳掺饵浓度为1.13e+25/m，超过最佳浓度时，掺饵浓度越大，增益几乎呈线性下降，其原因是饵离子浓度过大，会发生消光现象。因此，把握好适当的掺饵浓度.对生产EDFA有重要的作用。（3）输入信号光功率大小 图5为增益与输入信号功率的关系曲线。在泵浦光功率为100mW、掺饵光纤长度为5m、输入信号波长1550nm时信号功率从0开始增加，增益急剧下降，随着输入信号功率的增加，功率增益逐渐趋于1,对信号无放大。即泵浦条件一定的情况下，当信号功率非常大时，泵浦功率不足以使输入信号完全实现粒子数反转.增益就会出现下降.放大器增益趋于1.（4）泵浦光波长（5）温度 相同EDFA不同温度下的增益数值（6）泵浦方式 泵浦方式不同对应的增益曲线不一样。对于相同的泵浦波长，三种泵浦方式

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