参考资料:https://baike.baidu.com/item/%E6%8E%BA%E9%93%92%E5%85%89%E7%BA%A4%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%99%A8/4807242?fr=aladdin
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掺铒光纤放大器(EDFA)的应用:极大的提高了光通信系统的传输距离。
(掺铒光纤放大器的诞生是光纤通信领域革命性的突破,它使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能)
EDFA中文名称叫掺铒光纤放大器,是一种将光信号进行放大的设备。主要被用来补偿因器件和线路引入的损耗,以便能使光信号进行更长距离的传输。 EDFA通常由5部分组成:掺铒光纤(EDF)、泵浦激光器(PUMP-LD)、光无源器件、控制单元和监控接口(通信接口)。 EDFA的基本结构为:在输入端和输出端各有一个隔离器,目的是使光信号单向传输,泵浦激光器980nm或1480nm用于提供抽运能量,WDM的作用是把输入信号和泵浦光耦合进掺铒光纤中,通过掺铒光纤把泵浦光的能量转移到输入光信号中,实现输入光信号的放大。 EDFA的放大原理是通过1550nm 波长的信号光在掺铒光纤中传输与铒离子相互作用产生的。铒离子经过激活,可以在光传输损耗较低的1550nm工作窗口中放大光信号。980nm光学泵浦激光器能向掺铒光纤注入高强度能量,从而激活铒离子,把传输中的光信号加以放大。 可以将EDFA放大过程理解为一个能量转换的过程:输入信号和泵浦光耦合进掺铒光纤中,通过掺铒光纤把泵浦光的能量转移到输入光信号中,实现输入光信号的放大。 简单结构图(两部分:电路+光路)
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我对EDFA的理解就是,可以通过给pump提供电流来使得输入光功率在经过EDFA之后的光功率变大,增大光功率可以加长光信号的传输距离,但是相应的也会带来一些噪声。为了保证OSNR在核实的范围内,需要保证EDFA器件的NF(噪声系数)不会很大,也就是说需要EDFA器件本身引入的噪声不是很大。
EDFA后面需要加VOA(可调光衰,可能内部集成)、TOF(可调谐光滤波器)、IPM(分光器,如光耦合器/分歧器2%检测,98%输出)。
关于TOF,可参考《DWDM系统中可调谐光滤波器的发展与应用》:http://www.docin.com/p-725355413.html(很多技术细节可以关注一下)
TOF(可调谐光滤波器)和可调谐激光器并称为光通信网络与系统中最为关键的两大光器件。