摻鉺光纖放大器erbium-doped optical fiber amplifier,edfa的組成基本上包括了摻鉺光纖,泵浦激光器,光合路器幾個部分。基于不同的用途,低噪聲光纖放大器,摻鉺光纖放大器已經(jīng)發(fā)展出多種不同的結(jié)構(gòu)。
edfa的放大原理與雷射產(chǎn)生原理類似,光纖中參雜的稀土族元素er(3+)其亞穩(wěn)態(tài)meta-stable state和基態(tài)ground state的能量差相當(dāng)于1550nm光子的能量、
當(dāng)吸收適當(dāng)波長的泵浦光能量980nm或1480nm后,電子會從基態(tài)躍遷到能階較高的激發(fā)態(tài)exciting state,接著釋放少量能量轉(zhuǎn)移到較穩(wěn)定的亞穩(wěn)態(tài)、在泵浦光源足夠時鉺離子的電子會發(fā)生居量反轉(zhuǎn)population reverse,即高能階的亞穩(wěn)態(tài)比能階低的基態(tài)電子數(shù)量多、當(dāng)適當(dāng)?shù)墓庑盘柾ㄟ^時,亞穩(wěn)態(tài)電子會發(fā)生受激輻射效應(yīng),放出大量同波長光子、但因?yàn)榇嬖谡駝幽茈A,所以波長不是單一而是一個范圍,典型值為1530~1570nm、
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kg-soa系列半導(dǎo)體光放大
半導(dǎo)體光放大器(soa是由有源區(qū)與無源區(qū)構(gòu)成,有源區(qū)為增益區(qū)。當(dāng)光信號通過有源區(qū)域時,它會導(dǎo)致這些電子以光子的形式失去能量并回到基態(tài)。受激勵的光子具有與光信號相同的波長,從而放大光信號。
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摻鉺光纖放大器級聯(lián)的改進(jìn)
之所以采用摻鉺光纖放大器級聯(lián)的方式,一是---兩級間的光隔離器有效地抑制了---段edf的反向自發(fā)輻射(ase),使其不能進(jìn)進(jìn)首段edf,減少了泵浦功率在反向ase上的消耗,低噪聲光纖放大器多少錢,使泵浦光子更有效地轉(zhuǎn)換成信號光能量;二是分為兩級后,各自的增益可以任意分配,可以根據(jù)不同的增益要求和應(yīng)用環(huán)境改變相應(yīng)的增益。