WDM傳輸系統(tǒng)中光纖放大器的增益平坦控制技術：為了確保WDM系統(tǒng)的傳輸質量，WDM系統(tǒng)中使用的光纖放大器除具備有足夠的帶寬、高輸出功率和低噪聲系數等特性外，還對增益平坦度控制技術提出了更高的要求。光纖放大器帶內的增益平坦度是指在整個可用的增益通帶內，比較大增益波長點的增益與較小增益波長點的增益之差。很明顯，在WDM系統(tǒng)中增益平坦度越小越好，否則，如果各信道的增益不均，經過多級放大之后，這種增益差值會線性積累，低增益信道信號的SNR惡化，高增益信道的信號也因光纖非線性效應而使信號惡化。很早研究摻鉺光纖放大器的是英國南安普敦大學。石巖低噪聲光放大器

隨著因特網技術的迅速發(fā)展，要求光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量要不斷地擴大，面對傳輸容量的擴大，目前主要有三種解決途徑：（1）增加每個波長的傳輸速率；（2）減少波長間距；（3）增加總的傳輸帶寬。對于第一種辦法，如果速率提高到10Gbit/s將帶來新的色散補償問題，況且現在的電子系統(tǒng)還存在著所謂"電子瓶頸"效應問題。第二種辦法如果將信號間距從100GHz降低到50GHz或25GHz將給系統(tǒng)帶來四波混頻（FWM）等非線性效應，且要求系統(tǒng)采用波長穩(wěn)定技術。從而研究新的光纖放大器如L波段的EDFA是增加總的傳輸帶寬的一種，它將EDFA工作波長由C波段1530~1560nm擴展到L波段1570~1605nm，使EDFA的放大增益譜擴展了一倍。盡管L波段EDFA的波長覆蓋了EDF增益譜的尾部，但仍可與性能先進的C波段EDFA產品相媲美：例如兩者的基本結構相類似，大多數C波段EDFA的設計和制造技術仍可應用于L波段EDFA研制；L波段EDFA有較小的輻射和吸收以及較低的平均反轉因子，增益波動系數遠小于C波段EDFA，所存在的是L波段EDFA的EDF較長帶來無源光纖損耗較大，放大噪聲稍大等不足。石巖低噪聲光放大器EDFA的結構現已發(fā)展成很多類型。

DWDM系統(tǒng)既可用于陸地與海底干線，也可用于市內通信網，還可用于全光通信網。但DWDM系統(tǒng)在帶來巨大好處的同時也給系統(tǒng)設計、器件更新等方面帶來了極大的挑戰(zhàn)。對新型光放大器的需求更是這些挑戰(zhàn)中較關鍵的一項。光放大器技術具有對光信號進行實時、在線、寬帶、高增益、低噪聲、低功耗以及波長、速率和調制方式透明的直接放大功能，是新一代DWDM系統(tǒng)中不可缺少的關鍵技術。該技術既解決了衰減對光網絡傳輸距離的限制，又開創(chuàng)了1550nm波段的波分復用，從而將使超高速、超大容量、超長距離的波分復用（WDM）、密集波分復用（DWDM）、全光傳輸、光孤子傳輸等成為現實，是光纖通信發(fā)展史上的一個劃時代的里程碑。

增益的大小與光纖長度的關系：這里的光纖是指摻鉺光纖放大器中摻鉺光纖的光纖長度。摻鉺光纖長度越長，可獲得的功率增益就越大（因為摻鉺光纖長度越大表示可以反轉分布的粒子數的作用區(qū)就越長，作用區(qū)越長，功率增益當然就越大），但是隨著光纖長度的再一步增強，功率增益反而會下降（這是因為光纖長度繼續(xù)加長的話損耗也增加了，損耗比放大的功率增益損耗還要大，較終的功率增益就被減小了）。因此，增益的大小與光纖長度是有一個先升高后下降的過程，其中，頂點是比較好功率增益，它所對應的光纖長度是比較大增益的光纖長度。EDFA的優(yōu)點是與線路耦合損耗小。

摻鉺光纖放大器是利用摻鉺光纖這一活性介質，當泵浦光輸入到EDF中時，就可以將大部分處于基態(tài)的Er3+抽運到激發(fā)態(tài)上，處于激發(fā)態(tài)的Er3+又迅速無輻射地轉移到亞穩(wěn)態(tài)上，由于Er3+在亞穩(wěn)態(tài)上的平均停留時間為10ms，因此很容易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數反轉，此時，信號光子通過摻鉺光纖，在受激輻射效應作用下產生大量與自身完全相同的光子，使信號光子迅速增多，這樣在輸出端就可以得到被不斷放大的光信號。自80年代末至90年代初研制成摻鉺光纖放大器（EDFA），并開始應用于1.55mm頻段的光纖通信系統(tǒng)以來，推動了光纖通信向全光傳輸方向發(fā)展，且目前EDFA的技術開發(fā)和商品化較成熟；應用較廣的C波段EDFA通常工作在1530~1565nm光纖損耗比較低的窗口，具有輸出功率大、增益高、與偏振無關、噪聲指數低、放大特性與系統(tǒng)比特率和數據格式無關，且同時放大多路波長信號等一系列的特性，在長途光通信系統(tǒng)中得到了較廣的應用。雙向泵浦：既有同向泵浦也有反向泵浦。石巖低噪聲光放大器

FRA的不足之處在于需要特大功率的泵浦激光器。石巖低噪聲光放大器

但光纖拉曼放大器有一個主要的缺點就是需要特大功率的泵浦激光器，解決這個問題的主要途徑有：一是研究降低閾值功率的泵浦激光器，使得普通的大功率半導體激光器能作為拉曼泵浦使用；其二是提高獲得更大輸出功率泵浦激光器的研制水平；其三是將多個泵浦源激光器的波長采用列陣、單片組合的方法復用在一起，獲得一個大功率輸出的泵浦激光器，此種方法不但可提供一個寬帶的增益譜，而且還可以通過調節(jié)單個激光器的功率來調整增益斜率。石巖低噪聲光放大器

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