问:光放大器有哪几类,,试说明其基本原理
- 答:种类:
光放大器一般可以分为光纤放大器和半导体光放大器两种。光纤放大器还可以分为掺铒(Er)光纤放大器,掺镨(Pr)光纤放大器以及拉曼放大器等几种。其中掺铒光纤放大器工作于芦返举1550nm波长,已经广泛应用于光纤通信工业领域。掺镨的放大器可以工作于1310nm波长,但是由于转换效率不理想,现在仍然处于实验世察室研究阶段。拉曼放大器是近几年开始商用化的一种新型放大器,主要应用于需要分布式放大的场合。半导体光放大器结构小巧,方便集成,一直被很多人看好。但是由于偏振效应不太理想,一直没有大规模商用化。
原理:
掺铒光纤放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifer,EDFA)的组成基本上包括了掺铒光纤,泵浦激光器,光合路器几个部分。基于不同的用途,掺铒光纤放大器已经发展出多种不同的结构。
EDFA的放大原理与雷射产生原理类似,光纤中参杂的稀土族元素Er(3+)其亚稳态(meta-stable state)和基态(ground state)的能量差相当于1550nm光子的能量、
当吸收适当波长的泵浦光能量(980nm或1480nm)后,电子会从基态(跃迁到能阶较高的激发态(exciting state),接着释放少量能量转移到较稳定的亚稳态、在泵浦光源足够时铒离子的电子会发生居量反转(population reverse),即高能阶的亚稳态比能阶低的基态电子数量多、当适当的光信号通过时,亚稳态电子会发生受激辐射效应,放射出大量同波长光子、但因为存在振动能阶,所以陪碧波长不是单一而是一个范围,典型值为1530~1570nm、
问:光放大器中被放大信号的信噪比降低程度
- 答:降低程度低。
1、信号经过放大器后信噪比会变低余亏,信噪比越大越好,表示信号相对噪声来说越虚毁判强差改,越不容易产生误码,所以信号经过放大器后信噪比是会变低的。
2、光放大器的作用z=0z=L衰减,光放大器,常规的光电混合中继器放大光信号。
问:光放大器的种类
- 答:光放大器主要有2种,半导体放大器及光纤放大器。半导体放大器分为谐振式和行波式;光纤放大器分为掺稀土元素光纤放大器和非线性光学放大器。非线性光学放大器分为拉曼(SRA)和布里渊(SBA)光纤放大器。 一般是指行波光放大器,工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的。但增益幅度稍小一些,制造难度较大。这种光放大器虽然已实用了,但产量很小。
在其传输路径内采用光放大器的一种WDM光传输系统中,用于监视并控制放大器运行并从数据传输中作光谱分离的一个监控信号信道悉亩,可以与数据复用。披露了一种放大器的结构,它能随传输系统为增加数据处理能力的升级而升级,例如增加波段内和/或沿反方向的数据传输,但不必断开通过该放大器的准备升级的数据传输路径。这种结构是使用信道分出和插入滤波器来实现的,这些滤波器的配置,要使放大的数据传输路径伸延,通过这些滤波器的分出/插入信道。
申请日: 2000年06月06日
公开日: 2001年04月25日
授权公告日: 2003年12月31日
申请人/专利权人: 诺泰尔 公司
申请人地址: 加拿大魁北克
发明设计人: 凯文·P·琼斯;罗杰·M·吉布;罗伯特·A·贝克;马丁·P·皮埃特克;马克·E·布雷;巴里·布林泰;詹姆斯·里兄并根;托比·J·雷德;阿伦·A·索海姆;罗伯特·W·基斯;马克·R·海因斯;约瑟夫·芒;奈杰尔·E·乔利;阿伦·鲁宾逊;乔纳森·P·金;西蒙·P·帕里
专利 机构: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所
人:羡陆迹 蒋世迅
专利类型: 发明专利
分类号: G02F1/39 - 答:光放大器按照原理可以分为:掺杂光纤放大器、传输光纤放大器和半导体激光放大器三种类型。