解析EDFA摻鉺光纖放大器

       EDFA摻鉺光纖放大器的誕生，使長(zhǎng)距離高速傳輸成為可能，是光通信歷史上具有里程碑意義的事件。EDFA具有增益高、噪聲小、偏振不敏感、輸出功率大等特點(diǎn)，能補(bǔ)償光纖和光功率分配的衰耗，延長(zhǎng)傳輸中繼距離，廣泛應(yīng)用于光纖通信系統(tǒng)和光纖CATV系統(tǒng)。近年來(lái)，EDFA市場(chǎng)前景被普遍看好，受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。
什么是EDFA？ 

       摻鉺光纖放大器(EDFA)是在信號(hào)通過(guò)的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號(hào)放大器。摻鉺光纖是在石英光纖中摻入了少量的稀土元素鉺(Er)離子的光纖，它是摻鉺光纖放大器的核心。 

       EDFA的基本結(jié)構(gòu)主要由有源媒質(zhì)(幾十米左右長(zhǎng)的摻餌石英光纖，芯徑3-5微米，摻雜濃度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔離器等組成。

EDFA為何具有里程碑意義？ 

        眾所周知，光在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，由于受發(fā)送功率 、接收機(jī)靈敏度、光纖線(xiàn)路衰減，甚至色散等因素的影響和限制，使得光脈沖從光發(fā)射機(jī)輸出經(jīng)濟(jì)光纖傳輸一定距離后，其幅度會(huì)受到衰減，波形也會(huì)出現(xiàn)失真。因此，要進(jìn)行長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸，就需要在光信號(hào)傳輸一定距離后加中繼器，以放大衰減的信號(hào)，恢復(fù)失真的波形，使光脈沖得到再生。 傳統(tǒng)的光纖中繼器一般要經(jīng)過(guò)光—電—光的轉(zhuǎn)換過(guò)程，而不能把光信號(hào)直接進(jìn)行放大。這種方式不僅給整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、靈活性帶來(lái)了許多問(wèn)題，而且還使設(shè)備結(jié)構(gòu)變得異常復(fù)雜。如何解決這個(gè)問(wèn)題？人們自然想到可否不經(jīng)過(guò)光—電—光的轉(zhuǎn)換，而直接將已衰減掉的光信號(hào)進(jìn)行放大。摻鉺（er3+）光纖放大器的研制成功，標(biāo)志著光纖通信技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。

EDFA工作原理

        摻鉺光纖在泵浦光源的作用下產(chǎn)生受激輻射，而且所輻射的光隨著輸入光信號(hào)的變化而變化，這就相當(dāng)于對(duì)輸入光信號(hào)進(jìn)行了放大。 

        EDFA的主要應(yīng)用特性包括增益特性、輸入輸出特性、飽和特性、增益帶寬特性和噪聲特性等，它們與輸入光功率大小、餌光纖長(zhǎng)度及參數(shù)、泵浦功率大小及泵浦波長(zhǎng)、信號(hào)波長(zhǎng)等都有密切關(guān)系。