《光纤通信系统》课件11第六章（1）掺铒光纤放大器.ppt

1、第六章第六章 光放大与色散补偿技术光放大与色散补偿技术问题的提出问题的提出本节内容本节内容泵浦源泵浦源光纤光纤耦合器耦合器掺铒掺铒光纤光纤隔离器隔离器隔离器隔离器+滤波器滤波器光纤光纤结构组成结构组成-EDFA是什么样子？是什么样子？实物照片实物照片工作原理工作原理-如何进行光放大如何进行光放大?基态基态E1E2E3非辐射跃迁非辐射跃迁受受激激辐辐射射激励光激励光受受激激吸吸收收激发态激发态能量能量輸出放大光輸出放大光(1530-1570 nm)980 nm1480 nm(sp 1 s)亚稳态亚稳态(sp 10ms)1570 nm输入信号光输入信号光ErEr3+3+在能级间跃迁在能级间跃迁为什

2、么可以同时放大多个波长为什么可以同时放大多个波长?关键技术之一：掺铒光纤关键技术之一：掺铒光纤光纤中掺入铒离子形成的激光增益媒质。掺杂浓度：几百ppm 芯径：4 m(8m)长度：5m20m关键技术之二：关键技术之二：泵浦激光器泵浦激光器将掺铒光纤中的铒离子从E1能级泵到E3能级，使其形成粒子数反转粒子数反转，为受激受激辐射辐射创造条件。980nm LD 980nm LD：首选。噪声低。：首选。噪声低。14801480nm LDnm LD：增益系数高：增益系数高。特性参数特性参数-如何评价如何评价?123EDFA增益曲线增益曲线Gain(dB)154015601580101520204030-5

3、 dBm-20 dBm-10 dBmP Input：-30 dBmWavelength(nm)小信号小信号增益增益EDFA噪声来源噪声来源基态基态E1E2E3e-非辐射跃迁非辐射跃迁受受激激辐辐射射激励光激励光受受激激吸吸收收激发态激发态能量能量輸出放大光輸出放大光亚稳态亚稳态自自发发辐辐射射ASE自发辐射噪声自发辐射噪声没有输入信号时的没有输入信号时的ASEASE噪声噪声放大的信号光放大的信号光 +ASE+ASE1575 nm-40 dBm1525 nm+10 dBm如何解决如何解决?spspnnGGnF212122NNNnsp表明：充分泵浦可以减小表明：充分泵浦可以减小ASEASE噪声噪声

4、!自学：自学：EDFAEDFA的三种泵浦方式的三种泵浦方式EDFA的特点的特点v波长与光纤最小损耗一致波长与光纤最小损耗一致v能量转换效率高、耦合效率高能量转换效率高、耦合效率高v同时放大多个波长，实现透明传输同时放大多个波长，实现透明传输v高增益、低噪声、宽带宽高增益、低噪声、宽带宽系统应用系统应用-用武之地用武之地123EDFA的应用方式（的应用方式（DWDM为例）为例）端局端局 A A端局端局 B BPost OA功率放大器功率放大器线路放大器线路放大器前置放大器前置放大器合合波波器器分分波波器器思思 考考 题题泵浦光进入掺铒光纤的方式有三种，试分析各自的特点。1请结合书籍和网络，提出解决EDFA在多信道放大时增益不均衡的方案。2