光纖放大器/EDFA,光纖放大器/EDFA的原理和分類(lèi)

?光放大器級聯(lián)應用時(shí)，ASE噪聲、光纖色散及非線(xiàn)性效應的影響會(huì )累積。

這些問(wèn)題在應用及系統設計中必須考慮。

光放大器在光纖通信系統中的應用

在光纖通信系統中，光放大器既可作為發(fā)送機的功率提升放大器以提高發(fā)送功率，也可作為接收機的前置放大器以提高接收靈敏皮，亦可代替傳統的光—電—光中繼器，延長(cháng)傳輸距離，實(shí)現全光通信。

在光纖通信系統中，限制傳輸距離的主要因素是光纖的損耗和色散。采用窄譜線(xiàn)光源，或工作在零色散波長(cháng)附近，光纖色散的影響就較小。這種系統不需要在每個(gè)中繼站進(jìn)行完全的信號定時(shí)再生(3R中繼)，只要用光放大器把光信號直接放大就足夠了(1R中繼)。光放大器不但可用于長(cháng)途干線(xiàn)系統中，也可用于光纖分配網(wǎng)，尤其是在WDM系統中，進(jìn)行多信道的同時(shí)放大。

1)光放大器在干線(xiàn)光纖通信系統中的應用

圖2為光放大器在干線(xiàn)光纖通信系統中的應用示意。圖中(a)為用光放大器作為發(fā)送機功率提升放大器和接收機前置放大器，使無(wú)中繼距離成倍延長(cháng)。例如，采用EDFA，1.8Gb/s的系統傳輸距離從120km增大到250km甚至達到400km。圖2 (b)-(d)為多中繼系統中光放大器的應用；圖(b)為傳統的3R中繼方式；圖(c)為3R中繼器與光放大器混合中繼方式；圖(d)為全光中繼方式；在全光通信系統中，不包含定時(shí)和再生電路，因此是比特穿透式的，沒(méi)有“電子瓶須”的限制，只要更換兩端的發(fā)送接收設備，就很容易從低速率提升到高速率，光放大器不必更換。

2)光放大器在光纖分配網(wǎng)中的應用

光放大器(尤其是EDFA)的高功率輸出優(yōu)勢，在寬帶分配網(wǎng)(如CATV網(wǎng))中非常有用。傳統的CATV網(wǎng)采用同軸電纜、每隔幾百米就要放大，網(wǎng)的服務(wù)半徑約7km。采用光放大器的光纖CATV網(wǎng)，不但可大大增加分配用戶(hù)數，網(wǎng)徑亦可大大擴大。最近發(fā)展表明，光纖／同抽電纜混合式(HFC)的分配悶取兩者的長(cháng)處，具有很強的競爭力。

圖3為AM-VSB調制35路TV的光纖分配網(wǎng)例子。發(fā)送機光源為DFB-LD，波長(cháng)1550nm，輸出功率3.3dBm。采用4級EDFA作為功率分配放大器，其輸入功率為-6dBm左右，輸出功率約13dBm。光接收機靈敏度-9.2dBm。經(jīng)過(guò)4級分配，總的用戶(hù)數達420萬(wàn)戶(hù)，網(wǎng)徑大于數十公里。測試的加權信噪比大于45dB，且EDFA沒(méi)有引起CSO的降低。