光纖放大器/EDFA,光纖放大器/EDFA的原理和分類

?光放大器級聯應用時，ASE噪聲、光纖色散及非線性效應的影響會累積。

這些問題在應用及系統(tǒng)設計中必須考慮。

光放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應用

在光纖通信系統(tǒng)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?zhèn)鹘y(tǒng)的光—電—光中繼器，延長傳輸距離，實現全光通信。

在光纖通信系統(tǒng)中，限制傳輸距離的主要因素是光纖的損耗和色散。采用窄譜線光源，或工作在零色散波長附近，光纖色散的影響就較小。這種系統(tǒng)不需要在每個中繼站進行完全的信號定時再生(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途干線系統(tǒng)中，也可用于光纖分配網，尤其是在WDM系統(tǒng)中，進行多信道的同時放大。

1)光放大器在干線光纖通信系統(tǒng)中的應用

圖2為光放大器在干線光纖通信系統(tǒng)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，使無中繼距離成倍延長。例如，采用EDFA，1.8Gb/s的系統(tǒng)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(tǒng)中光放大器的應用；圖(b)為傳統(tǒng)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(tǒng)中，不包含定時和再生電路，因此是比特穿透式的，沒有“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(如CATV網)中非常有用。傳統(tǒng)的CATV網采用同軸電纜、每隔幾百米就要放大，網的服務半徑約7km。采用光放大器的光纖CATV網，不但可大大增加分配用戶數，網徑亦可大大擴大。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的光纖分配網例子。發(fā)送機光源為DFB-LD，波長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。經過4級分配，總的用戶數達420萬戶，網徑大于數十公里。測試的加權信噪比大于45dB，且EDFA沒有引起CSO的降低。