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智能光纖放大器歐姆龍OMRON的主要分類
光纖放大器（Optical Fiber Amplifier倍增效應，簡(jiǎn)寫OFA）是指運(yùn)用于光纖通信線路中，實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的一種新型全光放大器迎難而上。屬于傳感器類元件說服力。根據(jù)它在光纖線路中的位置和作用重要的作用，一般分為中繼放大高效化、前置放大和功率放大三種。同傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光放大器（SOA）相比較發展，OFA不需要經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、電光轉(zhuǎn)換和信號(hào)再生等復(fù)雜過程，可直接對(duì)信號(hào)進(jìn)行全光放大推進一步，具有很好的“透明性”探索創新，特別適用于長(zhǎng)途光通信的中繼放大訑U大？梢哉f前來體驗，OFA為實(shí)現(xiàn)全光通信奠定了一項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)。
90年代初期實現了超越，摻鉺光纖放大器（EDFA）的研制成功發揮重要帶動作用，打破了光纖通信傳輸距離受光纖損耗的限制，使全光通信距離延長(zhǎng)至幾千公里確定性，給光纖通信帶來了革命性的變化明確了方向，被譽(yù)為光通信發(fā)展的一個(gè)“里程碑”。那么意料之外，究竟什么是光纖放大器呢初步建立？ 根據(jù)放大機(jī)制不同，OFA可分為兩大類相對開放。
摻稀土OFA
制作光纖時(shí)重要方式，采用特殊工藝，在光纖芯層沉積中摻入極小濃度的稀土元素相貫通，如鉺增產、鐠或銣等離子，可制作出相應(yīng)的摻鉺全方位、摻鐠或摻銣光纖信息。光纖中摻雜離子在受到泵浦光激勵(lì)后躍遷到亞穩(wěn)定的高激發(fā)態(tài)，在信號(hào)光誘導(dǎo)下管理，產(chǎn)生受激輻射廣泛關註，形成對(duì)信號(hào)光的相干放大。這種OFA實(shí)質(zhì)上是一種特殊的激光器，它的工作腔是一段摻稀土粒子光纖顯示，泵浦光源一般采用半導(dǎo)體激光器。
當(dāng)前光纖通信系統(tǒng)工作在兩個(gè)低損耗窗口：1.55μm波段和1.31μm波段大局。選擇不同的摻雜元素豐富內涵，可使放大器工作在不同窗口。
（1）摻鉺光纖放大器（EDFA）
摻鉺光纖放大器由一段摻鉺光纖和泵浦光源組成效率和安，如圖1所示就能壓製。摻鉺光纖是在石英光纖的纖芯中摻入適量濃度的鉺離子（Er3+）邁出了重要的一步，泵浦源的作用是給鉺離子提供能量，將它從低能級(jí)“抽運(yùn)”到高能級(jí)發揮，使其具有光學(xué)
增益功能品牌。沒有泵浦光作用時(shí)，Er3+離子的能量狀態(tài)稱為基態(tài)設施；吸收泵浦光能量后保持穩定，Er3+便處于較高能量狀態(tài)，即由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)能力。由于處于該高能態(tài)的壽命很短，將迅速過渡到較低的激發(fā)態(tài)，Er3+處于激發(fā)態(tài)的壽命長(zhǎng)得多長足發展，被稱為亞穩(wěn)態(tài)紮實做。當(dāng)Er3+從亞穩(wěn)激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)時(shí)，多出來的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊晒廨椛湟幠ＴO備，輻射光的波長(zhǎng)由亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)的能級(jí)差決定支撐作用。在1550nm波段上，在泵浦源不斷作用下至關重要，處于亞穩(wěn)激發(fā)態(tài)的Er3+不斷累積著力提升，其數(shù)量可超過仍處于基態(tài)的離子數(shù)。當(dāng)高能態(tài)上的粒子數(shù)超過低能態(tài)上的粒子數(shù)時(shí)建設項目，達(dá)到了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)動手能力。只有在這種狀態(tài)下才可能有光放大作用。如入射光信號(hào)的光子能量相當(dāng)于基態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)之間的能量差設計標準，即其光波長(zhǎng)與上述輻射光的波長(zhǎng)相同深度，它將同時(shí)引發(fā)由基態(tài)→亞穩(wěn)態(tài)的吸收躍遷和由亞穩(wěn)態(tài)→基態(tài)的發(fā)射躍遷，吸收躍遷吸收光能經過，發(fā)射躍遷發(fā)射光能帶來全新智能，吸收和發(fā)射光能的大小各與基態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)的粒子密度成正比。由于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的緣故核心技術體系，總的效果是發(fā)射的光能超過吸收的光能自主研發，這就使入射光增強(qiáng)，而得到了光放大新產品。
摻雜光纖放大器的一個(gè)重要問題是選擇合適的泵浦源意向。摻Er3+石英光纖在550、650建議、810優勢、980和1480nm等處存在吸收光譜帶設計，原則上都可選為泵浦光波長(zhǎng)。但由于980nm和l 480mn光波長(zhǎng)的光泵浦效率 zui高品率，故多采用。980nm泵浦源選用InGaAs/AlGaAs半導(dǎo)體激光器推進高水平，1 480nm泵浦源選用GalnAsP/Inp半導(dǎo)體激光器開展面對面，它們的光功率一般為數(shù)十至上百亳瓦。采用980nm的泵浦源還有噪聲低的優(yōu)點(diǎn)不斷發展，而1 480mn泵浦源由于與信號(hào)光波長(zhǎng)相近便利性，耦合方便。
光纖通信的另一重要的低損耗窗口是1 300nm波段非常重要。摻釹離子（Nd3+）的氯化物玻璃光纖可構(gòu)成工作于這一波段的摻釹光纖放大器實事求是。
光纖放大器要求增益高，工作頻帶寬行動力、噪聲低結構。摻鉺光纖放大器已實(shí)用化，其典型值：小信號(hào)增益30dB落到實處，帶寬32nm效果，噪聲系數(shù)5dB。
摻鉺光纖放大器是光纖通信技術(shù)的一項(xiàng)重大突破營造一處，它可免除常規(guī)光纖通信技術(shù)在中繼站進(jìn)行光一電一光變換而延長(zhǎng)中繼距離生產效率，使常規(guī)的光纖通信提高到一個(gè)新的水平。對(duì)推動(dòng)密集波分復(fù)用設計能力、頻分復(fù)用更合理、光孤子光纖通信、光纖本地網(wǎng)和光纖寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展起著舉足輕重的作用適應性。
（2）摻鐠光纖放大器（PDFA）
PDFA工作在1.31μm波段改進措施，已敷設(shè)的光纖90%都工作在這一窗口。PDFA對(duì)現(xiàn)有光通信線路的升級(jí)和擴(kuò)容有重要的意義效果。目前已經(jīng)研制出低噪聲發展的關鍵、高增益的PDFA，但是它的泵浦效率不高求得平衡，工作性能不穩(wěn)定有所應，增益對(duì)溫度敏感，離實(shí)用還有一段距離面向。
非線性O(shè)FA
非線性O(shè)FA是利用光纖的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)光放大的一種激光放大器今年。當(dāng)光纖中光功率密度達(dá)到一定閾值時(shí)，將產(chǎn)生受激拉曼散射（SRS）或受激布里淵散射（SBS）合作關系，形成對(duì)信號(hào)光的相干放大真諦所在。非線性O(shè)FA可相應(yīng)分為拉曼光纖放大器（SRA）和布里淵光纖放大器（BRA）。目前研制出的SRA尚未商用化結構不合理。
OFA的研制始于80年代提供深度撮合服務，并在90年代初取得重大突破深刻內涵。在現(xiàn)代光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如何有效地提高光信號(hào)傳輸距離最為突出，減少中繼站數(shù)目逐步改善，降低系統(tǒng)成本，一直是人們不斷探索的目標(biāo)。OFA是解決這一問題的關(guān)鍵器件落實落細，它的研制和改進(jìn)在范圍內(nèi)仍方興未艾。
隨著密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)組成部分、光纖放大技術(shù)深入闡釋，包括摻鉺光纖放大器（EDFA）、分布喇曼光纖放大器（DRFA）高效化、半導(dǎo)體放大器（SOA）和光時(shí)分復(fù)用（OTDM）技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用自動化裝置，光纖通信技術(shù)不斷向著更高速率、更大容量的通信系統(tǒng)發(fā)展更優質，而優(yōu)良的光纖制造技術(shù)既能保持穩(wěn)定成就、可靠的傳輸以及足夠的富余度，又能滿足光通信對(duì)大寬帶的需求項目，并減少非線性損傷相對開放。
