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信號放大模塊原理分析和結(jié)構(gòu)說明
更新時(shí)間:2022-06-22   點(diǎn)擊次數(shù):1678次
  信號放大模塊是指運(yùn)用于光纖通信線路中,可以實(shí)現(xiàn)將信號放大的一種新型全光放大器。此技術(shù)就是在光纖的纖芯中摻入可以產(chǎn)生激光的稀土元素,通過激光器提供的直流光激勵(lì),使通過的光信號得到放大。它適用的設(shè)備有摻鉺光纖放大器(EDFA)、摻鐠光纖放大器(PDFA)以及摻鈮光纖放大器(NDFA),目前光放大技術(shù)主要是采用EDFA。
  信號放大模塊原理分析:
  光纖放大器技術(shù)就是在光纖的纖芯中摻入能產(chǎn)生激光的稀土元素,通過激光器提供的直流光激勵(lì),使通過的光信號得到放大。傳統(tǒng)的光纖傳輸系統(tǒng)是采用光-電-光再生中繼器,這種中繼設(shè)備影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,為去掉上述轉(zhuǎn)換過程,直接在光路上對信號進(jìn)行放大傳輸,就要用一個(gè)全光傳輸型中繼器來代替這種再生中繼器。
  信號放大模塊結(jié)構(gòu)主要由光纖、泵浦光源、耦合器、隔離器等組成。光纖是放大器的核心部件。它以石英光纖作為基質(zhì),在纖芯中摻入固體激光工作物質(zhì)鉺離子,在幾米至幾十米的光纖內(nèi),光與物質(zhì)相互作用而被放大、增強(qiáng)。光隔離器的作用是抑制光反射,以確保放大器工作穩(wěn)定,它必須是插入損耗低,與偏振無關(guān),隔離度優(yōu)于40dB。
  信號放大模塊的增益與諸多因素有關(guān),如光纖的長度,隨著光纖長度的增加,增益經(jīng)歷了從增加到減少的過程,這是因?yàn)殡S著光纖長度的增加,光纖中的泵浦功率將下降,使得粒子反轉(zhuǎn)數(shù)降低,終在低能級上的鉺離子數(shù)多于高能級上的鉺離子數(shù),粒子數(shù)恢復(fù)到正常的數(shù)值。
  由于光纖本身的損耗,造成信號光中被吸收掉的光子多于受激輻射產(chǎn)生的光子,引起增益下降。由上述討論可知,對于某個(gè)確定的入射泵浦功率,存在著一個(gè)光纖的z佳長度,使得增益大。
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