EDFA是怎么回事?工作原理?请系统详细解释,不专业的不要来,复制粘贴的绝对不选!!!!!!

2025-05-21 13:41:54
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回答1:

EDFA是英文“Erbium-doped Optical Fiber Amplifer ”的缩写,意即掺铒光纤放大器,是一种对信号光放大的一种有源光器件。
掺铒光纤放大器之所以能放大光信号的基本原理在于Er3+吸收泵浦光的能量,由基态4I15/2跃迁至处于高能级的泵浦态,对于不同的泵浦波长电子跃迁到不同的能级,当用980nm波长的光泵浦时,如图15-2所示,Er+3从基态跃迁至泵浦态4I11/2。由于泵浦态上的载流子的寿命只有1μs,电子迅速以非辐射方式由泵浦态豫驰至亚稳态,在亚稳态上载流子有较长的寿命,在源源不断的泵浦下,亚稳态上的粒子不断累积,从而实现粒子数反转分布。当有1550nm的信号光通过已被激活的铒光纤时,在信号光的感应下,亚稳态上的粒子以收集受激辐射的方式跃迁到基态,同时释放出一个与感应光子全同的光子,从而实现了信号光在掺铒光纤的传播过程中不断放大。在放大过程中,亚稳态上的粒子也会以自发辐射的方式跃迁到基态,自发辐射产生的光子也会被放大,这种放大的自发辐射(ASE:Amplified Spontaneous Enission)会消耗泵浦光并引入噪声。
EDFA的基本性能
EDFA中,当接入泵浦光功率后输入信号光将得到放大,同时产生部分ASE自发辐射光,两种光都消耗上能级的铒粒子。当泵浦光功率足够大,而信号光与ASE很弱时,上下能级的粒子数反转程度很高,并可认为沿EDFA长度方向上的上能级粒子数保持不变,放大器的增益将达到很高的值,而且随输入信号光功率的增加,增益仍维持恒定不变,这种增益称为小信号增益。
在给定输入泵浦光功率时,随着信号光和ASE光的增大,上能级粒子数的增加将因不足以补偿消耗而逐渐减少,增益也将不能维持初始值不变,并逐渐下降,此时放大器进入饱和工作状态,增益产生饱和。饱和增益值不是一个确定值,随输入功率和饱和深度以及泵浦光功率而变。
小信号(线性)增益:输出与输入信号光功率之比,不包括泵光和ASE光。
Pin和Pout是被放大的连续信号光的输入和出功率,PASE是放大的自发辐射噪声功率。
饱和输出功率:增益相对小信号增益减小3dB时的输出功率称为饱和输出功率,在本实验中通过作图法得到。
噪声系数(NF:Noise Figure):定义为放大器输入信噪比和输出信噪比之比

回答2:

EDFA是英文“Erbium-doped Optical Fiber Amplifer ”的缩写
光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。在使用光纤的通信系统中,不需将光信号转换为电信号,直接对光信号进行放大的一种技术。

掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器。)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一,使光纤通信的距离大幅度增加成为可能。

详细资料请参照我编辑的词条(附图):
http://baike.baidu.com/view/265508.htm