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DWDM光纤放大器

[来源:sky]  [日期:2015-05-25]  [点击数:818] 
​在一个较长的光纤线路中,掺铒光纤放大器为其保证由光纤削弱信号的恢复,被安装在指定的距离中。掺铒光纤放大器EDFA能够放大的任何形式的信光号,并且,在同一时间,以恢复大量独立的WDM信道信号。然而,掺铒光纤放大器,提供所述传输的光信号的功率放大,累积失真,这发生在DWDM网络的各个部分。这种失真导致较低的OSNR(光信噪比)在该系统的接收端。

在一个较长的光纤线路中,掺铒光纤放大器为其保证由光纤削弱信号的恢复,被安装在指定的距离中。掺铒光纤放大器EDFA能够放大的任何形式的信光号,并且,在同一时间,以恢复大量独立的WDM信道信号。然而,掺铒光纤放大器,提供所述传输的光信号的功率放大,累积失真,这发生在DWDM网络的各个部分。这种失真导致较低的OSNR(光信噪比)在该系统的接收端。


WDM系统对EDFA的要求


为了确保WDM系统的传输质量,WDM系统中使用的EDFA应具有足够的带宽、平坦的增益、低噪声系数和高输出功率。


①EDFA增益带宽


目前,EDFA可用增益频谱范围为l530~l565nm,增益带宽为35nm左右,可以满足4~32信道的WDM系统。如果希望进一步增大带宽,以利用波长资源,则必须开发新型的光放大器。


②WDM系统对EDFA增益平坦度的要求


EDFA的增益平坦度(GF)是指在整个可用增益的带宽内,最大增益波长点的增益与最小增益波长点的增益之差。在WDM系统中,要求EDFA的GF越小越好。 一般EDFA在它的工作波段内存在着一定的增益起伏,即不同波长所得到的增益不同。虽然增益差值不大,但当多个EDFA级联应用时,这种增益差值会线性积累,严重时,信号到达接收端后,有些高增益信道的接收光功率过大使接收机过载,而某些低增益信道的接收光功率过小而达不到接收机灵敏度。因此,要使各信道上的增益偏差处于允许范围内,放大器的增益就必须平坦。 使光纤放大器增益平坦的技术有两种途径:一是增益均衡技术;二是光纤技术。


EDFA的优缺点


(1) 工作波长与光纤最小损耗窗口一致,可在光纤通信中获得广泛应用。


(2) 耦合效率高。因为是光纤型放大器,易于光纤耦合连接,也可用熔接技术与传输光纤熔接在一起,损耗可降至0.1dB,这样的熔接反射损耗也很小,不易自激。


(3) 能量转换效率高。激光工作物质集中在光纤芯子,且集中在光纤芯子中的近轴部分,而信号光和泵浦光也是在近轴部分最强,这使得光与物质作用很充分。


(4) 增益高,噪声低。输出功率大,增益可达40dB,输出功率在单向泵浦时可达14dBm 双向泵浦时可达17dBm,甚至可达20dBm,充分泵浦时,噪声系数可低至3~4dB,串话也很小。


(5) 增益特性不敏感。首先是EDFA增益对温度不敏感,在100°C内增益特性持 稳定,另外,增益也与偏振无关。


(6) 可实现信号的透明传输,即在波分复用系统中可同时传输模拟信号和数字 号,高速率信号和低速率信号,系统扩容时,可只改动端机而不改动线路。


EDFA也有固有的缺点:


(1) 波长固定,只能放大1.55μm左右的光波,换用不同基质的光纤时,铒离子能级也只能发生很小的变化,可调节的波长有限,只能换用其他元素;


(2) 增益带宽不平坦,在WDM系统中需要采用特殊的手段来进行增益谱补偿。


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