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《EDFA光纤放大器原理及应用 _3_.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、系统设计与设备有钱电祝杖术丁炜济南历泰信息科技有限公司第三部分的性能指标、。的主要应用特性包括增益特性输人输出增益系数通常都定义增益为零时的泵浦光功率为泵、,,,,特性叮饱和特性增益带宽特性和噪声特性等它们与浦阑值功率氏阑值功率表示为护、、,,输人光功率大小饵光纤长度及参数泵浦功率大小式中为有效互作用面积为普朗克常数即为泵、,,,及泵浦波长,信号波长等都有密切关系本文将分别浦光功率为峰值泵浦吸收横截面为荧光寿命。。,,一二介绍之氏值一般为当玲几时净增益为零,然后随着玲的进一步增加,逐渐增大,在开的增益特性始一段增长较快,并与成正比,然
2、后特性进人,。山,饱和区增长变慢当泵浦光功率玲满足玲大增益特性表示了光放大器的放大能力是,,,于时放大器增益出现饱和即泵浦功率增加很多。,光纤放大器的第一要求在掺饵光纤放大器中增益,而增益基本保持不变此时放大器的增益效率图定义为光放大器输出信号光功率对输入信号光。,。中曲线的斜率随着泵浦功率的增加而下降功率的比值即的增益大小,一。与多种因素有关通常为巧图表示增益与。光纤中掺饵浓度的关系‘信号输人光功率增加浓度泵浦光功率图,,从图中可以看出当户的浓度超过一定值时。增益与光纤长度也有关系由增益与光纤长度的,,增益反而下降其原因是户过量会产
3、生聚合引起,关系曲线可以看出开始时增益随掺饵光纤长度的增,,,,浓度消光现象因此在掺饵光纤的制作过程中要控加而上升但当光纤超过一定长度后增益反而逐渐。,,,制好饵的掺人量下降因此存在一个最佳增益的最佳长度但应注意,,信号增益除与户浓度有关外还与泵浦光功率这一长度只能是最大增益长度而不是掺饵光纤的最,,。密切相关下图表示了信号增益与泵浦光功率之间的佳长度因为还涉及到其它特性如噪声特性等。关系掺饵光纤放大器实用性的关键是在半导体激光小信号输入时的增,益系数大于大信号输人时的器能提供的光功率下得到高增益衡量这一性能的参一有找电祝杖术系统设计
4、与设备数是增益系数放大器最高增益与其对应泵浦光增加的光子发生受激辐射的可能性越来越小,这样被,—。目前,功率的比值它指出放大器的泵浦效率泵浦激放大的可能性也变小这意味着增益随输人功率的增,。,光器的工作波长主要有两种和其最加而减小增加输人功率可以使输出功率持续增大。,高增益效率可分别达到和但即使少量增加输人功率对输出功率的提升也不像。在更低功率水平下的那样大典型的光放大器的小信的输出功率特性号增益是,但在更高功率下的增益会降低到左右。小信号输人时增益最高,高功率输人时会,输出功率是光放大器的第二个重要的特性它代。发生增益饱和输出功率是
5、指光纤放大器出射的放大,表了一个阑值在这一阑值点放大器从线性增益变化,以或量度,如以信号的总功率量度。,到非线性区理想的光放大器不管输人功率功率则输出功率等于输人功率加上增益用表示,,,。有多高光信号都能按同一比例被放大但实际上即二氏最大功率受泵浦功率和放大器构造的几,却并非如此当输入功率增加时受激辐射加限制,典型的最大饱和输出功率为一,对于单,,,快以致于减少了粒子反转数使受激辐射光减弱导,,波长系统它是发送的光信道中的功率对于,致增益饱和输出功率趋于平稳近似于固定功率输系统,它是所有被放大的光信道的信号功率之和,这。出的最大输出功
6、率常用饱和输出功率意味着每个信道,的功率随信道数的增加而减少若最,来表示意思是当饱和增益下降时所对应的输出,光放大器能将这大功率是发送到每功率,该参数很重要,它代表了的最大输出能一个光信道以每信道发送到个信道或者。力。以每信道发送个光信道、的饱和输出特性与泵浦功率大小掺饵光。,纤长短有关泵浦光功率越大饱和输出功率越的增益带宽特性大光纤,。长度越长饱和输出功率也越大在这里,需,作为实用的光放大器总希望在宽的频带内获得要区分的一点是饱和的输出功率其不同于饱和输,,,高的增益即有大的增益带宽大的增益带宽对于各出功率饱和的输出功率是指放大器所
7、能达到的最大,功率,当在高饱和状态下,泵浦与信号达到完全的能路宽带信号的复用放大与级超短光脉冲的放。,。大都是至关重要的的增益带宽与许多因素有量转换时最大输出功率可以同输人泵浦功率相等,、、关如掺饵光纤的基质材料泵浦波长光纤长度的使、。增益与输入输出功率的关系用特性等从的谱及波,长增益特性看其增益,如光纤。的增益和输出功率水平是光放大器的关谱是相当宽的可达但它的,。,,键指标两者都与输人功率和放大器的特性有关输形成不规则在小信号条件下在附近有个。,,入功率是光放大的起点与在电子系统中一样输人增益尖峰谱宽约为在巧附近的增益,,,。功率必
8、须高于一个最小值但同时要低于一个最大值较低但相对较平坦谱宽约在饱和条,,,。才能使光放正常工作输人信号还要远高于背景噪件下尖峰下降较多甚至低于峰,。,,声以提供足够高的信噪比由于光放大器是模拟器在多路信号复用放大时为了容
