現(xiàn)在主要有兩種類型的光放大器：半導(dǎo)體光放大器（SOA）和光纖放大器（OFA）。半導(dǎo)體光放大器利用半導(dǎo)體材料固有的受激輻射放大機(jī)制，實(shí)現(xiàn)光放大，其原理和結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體激光器相似。光纖放大器與半導(dǎo)體放大器不同，光纖放大器的活性介質(zhì)（或稱增益介質(zhì)）是一段特殊的光纖或傳輸光纖，并且和泵浦激光器相連；當(dāng)信號(hào)光通過這一段光纖時(shí)，信號(hào)光被放大。光纖放大器又可以分為摻稀土離子光纖放大器（RareEarthIonDopedFiberAmplifier）和非線性光纖放大器。像半導(dǎo)體放大器一樣，摻稀土離子光纖放大器的工作原理也是受激輻射；而非線性光纖放大器是利用光纖的非線性效應(yīng)放大光信號(hào)。實(shí)用化的光纖放大器有摻鉺光纖放大器（EDFA）和拉曼光纖放大器。FRA＋EDFA將是光放大技術(shù)的主流。寶安半導(dǎo)體光放大器標(biāo)準(zhǔn)
較近，美國CIBCWorldMarket公司的相關(guān)人士對(duì)摻鉺光纖放大器（EDFA）、光纖拉曼放大器（FRA）、半導(dǎo)體光放大器（SOA）這三類光放大器的市場狀況分別進(jìn)行了分析：EDFA從1994年開始商用，現(xiàn)已成為DWDM系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，且市場正在快速增長，其中Corning、Lucent和JDSUniphase等許多公司都參與了這一市場的競爭，預(yù)計(jì)全球EDFA市場將從1999年的13億美元增長到2004年的96億美元，銷售量將以年均43[%]的速度遞增；光纖拉曼放大器近年來備受人們關(guān)注，已成為開發(fā)的熱點(diǎn)，盡管預(yù)計(jì)較近一兩年內(nèi)光纖拉曼放大器還不會(huì)在陸地光纜系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，但其市場規(guī)模仍將從1999年的約330萬美元猛增到2004年的7.5億美元；而半導(dǎo)體光放大器（SOA）自應(yīng)變量子阱材料的SOA研制成功以來，其研制速度和應(yīng)用開發(fā)明顯加快，且SOA市場可望于2001年開始起動(dòng)，此后會(huì)迅速擴(kuò)大，2004年將達(dá)到2億美元的規(guī)模。寶安半導(dǎo)體光放大器標(biāo)準(zhǔn)同向泵浦：泵浦光源和輸入光信號(hào)都從同一個(gè)方向注入到摻鉺光纖中來。
EDFA的工作原理是將外泵浦半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光耦合進(jìn)光纖，進(jìn)而激發(fā)鉺原子。C波段或者L波段的光信號(hào)進(jìn)入光纖后會(huì)激勵(lì)已被激發(fā)的鉺原子，使它受激輻射出與入射光波長相同的光子，從而實(shí)現(xiàn)光放大。人們已經(jīng)針對(duì)瞬間插入或分離信道等情況，深入研究了這一類放大器的瞬時(shí)增益動(dòng)力學(xué)。這其中的功率瞬間變化的持續(xù)時(shí)間非常重要，因?yàn)樗軌蛞饡簳r(shí)的性能惡化。而瞬間變化的持續(xù)時(shí)間與摻雜離子數(shù)量分布的動(dòng)力學(xué)有關(guān)，并且遠(yuǎn)比離子的松弛時(shí)間短。不管怎樣，硅基EDFA的瞬間變化持續(xù)時(shí)間很容易超過1ms。
光纖拉曼放大器：受激拉曼散射（SRS）是光纖中的一種非線性現(xiàn)象，它將一小部分入射光功率轉(zhuǎn)移到頻率比其低的斯托克斯波上；如果一個(gè)弱信號(hào)與一強(qiáng)泵浦光波同時(shí)在光纖中傳輸，并使弱信號(hào)波長置于泵浦光的拉曼增益帶寬內(nèi)，弱信號(hào)光即可以得到放大，這種基于受激拉曼散射機(jī)制的光放大器即稱為光纖拉曼放大器（FRA）。近年來光纖拉曼放大器倍受關(guān)注，已成為研制開發(fā)的熱點(diǎn)，它具有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）增益介質(zhì)為普通傳輸光纖，與光纖系統(tǒng)具有良好的兼容性；（2）增益波長由泵浦光波長決定，不受其它因素的限制，理論上只要泵浦源的波長適當(dāng)，就可以放大任意波長的信號(hào)光；（3）增益高、串?dāng)_小、噪聲指數(shù)低、頻譜范圍寬、溫度穩(wěn)定性好。EDFA的優(yōu)點(diǎn)是與線路耦合損耗小。
可以向OA增加功能的一般結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中，放大器里集成了一個(gè)超快速交換機(jī)，從而能應(yīng)用于很多方面。圖4b所示的是如何在放大器的節(jié)點(diǎn)內(nèi)實(shí)現(xiàn)色散補(bǔ)償。圖4c所示的是引入可重配置的OADM(ROADM)后的情況。某些情況下，可以在不中斷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、并給網(wǎng)絡(luò)帶來較小影響的前提下為OA增加新的功能，例如從放大器節(jié)點(diǎn)升級(jí)到ROADM。OA中的超快交換技術(shù)提高了OA對(duì)故障的適應(yīng)、恢復(fù)能力，使維護(hù)更方便，還增添了新功能。另外，這些交換動(dòng)作可以在放大器系統(tǒng)內(nèi)部完成，給運(yùn)行中的通信鏈路帶來的負(fù)面影響也較小。用超快速光交換機(jī)比用裝有光電探測管的分流耦合器好，因?yàn)槌焖俟饨粨Q機(jī)支持集成的多播和可變光衰減功能，所以便于監(jiān)控和快速調(diào)節(jié)。拉曼光纖放大器（FRA）也是一種技術(shù)較為成熟的光放大器。廣東高可靠性光放大器分析
光纖通信在進(jìn)行長距離傳輸時(shí)，由于光線中存在損耗和色散，使得光信號(hào)能量降低、光脈沖發(fā)生展寬。寶安半導(dǎo)體光放大器標(biāo)準(zhǔn)
摻餌光纖放大器（EDFA）主要由合波器WDM、泵浦激光器（大功率LD）、光隔離器和摻鉺光纖（長10～30m）構(gòu)成。EDFA的研制成功，是光通信發(fā)展的一個(gè)“里程碑”。它的出現(xiàn)打破了光纖通信傳輸距離受光纖損耗的限制，使全光通信距離延長至上千公里，為光纖通信帶來了突破性的變化。摻鉺光纖放大器主要由摻鉺光纖、泵浦光源、耦合器、光隔離器等組成。有同（前）向泵浦、反（后）向泵浦和雙向泵浦3種泵浦方式，其區(qū)別在于信號(hào)光與泵浦光的注入方向不同。同向泵浦也稱為前向泵浦，它的信號(hào)光與泵浦光以同一方向從摻鉺光纖的輸入端注入。反向泵浦也稱為后向泵浦，它的信號(hào)光與泵浦光以兩個(gè)不同方向注入進(jìn)摻鉺光纖。雙向泵浦就是同向泵浦與反向泵浦合并的方式。寶安半導(dǎo)體光放大器標(biāo)準(zhǔn)
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