wdm系统中的edfa和fra

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1、WDM系统中的EDFA和FRA摘要：光纤通信技术的发展•-直以追求更远的传输距离，更大的传输鞞量以及更高的传输速率为的。为了延长传输距离，必须首先克服光纤及光器件传输损耗的影响，因此需要对被衰减的光信号进行放大。光纤放大器是光纤通信系统屮不可缺少的关键器件之一，本文首先对光放大器的发展历程进行了简要的回顾，然后分别介绍了WDM系统屮掺餌光纤放大器和光纤拉曼放大器的结构，工作原理及相应的特性，进而对两者进行了简单的比较，最后进行了总结和展望。关键词：光纤，拉曼，光放大器EDFAandFRAinTheWDMSystemAbstract:The

2、developmentofopticalfibercommunicationtechnologyhasbeeninpursuitoflongerdistances,greatertransmissioncapacityandhighertransmissionrateforthepurpose.Inordertoextendthetransmissiondistance,firstlywemustovercometheimpactofthetransmissionlossofopticalfiberandopticaldevices，so

3、weneedtoamplifytheOpticalsignalattenuation.Thefiberamplifierisoneoftheindispensablecomponentsinopticalfibercommunicationsystems,thispaperreviewsthedevelopmentprocessoftheopticalamplifierbrieflyatfirst，andthendescribesthestructureofErbium-dopedfiberamplifiersandfiberRamana

4、mplifiersinWDMsystems,theworkingprincipleandthecorrespondingfeatures，andthenanalyzingasimplecomparisonbetweenthem,finallyhascarriedonthesummaryandoutlook.Keywords:opticalfiber，Raman，amplifiers1.引言随着光纤通信技术和光纤传感技术的发展，能够与光纤兼容的光纤器件得到了广泛而深入地研究。早期的光通信系统普遍采用光/电/光中继方式，中继站将接受到的微弱光

5、信号经光/电转换后在电域放大、再生以恢复信号的形状和幅度，然后再调制光源并耦合进光纤传输，完成电/光转换，从而实现光信号的放大［11。这种方式设备复杂，成本高，系统可靠性差，很难实现对大容量、高速率光信号放大。克服这个瓶颈的最佳方案就是直接在光域对光信号进行放大，经过长期的研究，目前已有儿类光放大器（EDFA和FRA）实现商品化。随着光纤通信和WDM技术的蓬勃发展，光纤放大器在基于光纤网络的全球信息岛速公路屮的地位如同加油站一样重要，并且在未来超大容铽通信网络屮,光纤放大器也必将是核心器件之一［2K3］。2.光纤放大器的发展历程利用受激辐

6、射现象对光进行放大的思想可以追溯到20世纪初期，但受当时条件限制，一直未能实现。20世紀50年代，C.H.Townes等人提山了粒子数反转的概念，在此基础上1960年T.H.Maiman发明了世界上第一台激光器，标志着相干光放大技术的实现。光放大器与激光器的唯一区别就是没有谐振腔，20世纪70年代初发明了半导体激光器，随后Stolen和Ippen等人在光纤中首次观察到受激拉曼散射现象，利用这种非线性效应实现光放大引起了人们很大的兴趣。但拉曼放大需要很大的泉浦源，在当时的条件下很难做到。1986年英国SouthAmpton大学的D.Payn

7、e等人发明了掺餌光纤放大器（EDFA），基于EDFA,1988年世界笫一条越洋电话光缆投于运营，到90年代初EDFA和WDM技术的结合使光纤通信在1550nni窗口的优势和潜力得到前所没有的发挥随着internet技术的蓬勃发展，传统EDFA的带宽无法满足飞速增长的数据通信业务量的要求，拉曼放大可以在任意光纤中实现，增益带宽可以达到lOOnm甚至更宽，不受增益波段的限制，这些优势使得拉曼放大器成为新的热点。目前的传输系统中，更多的是EDFA和FRA的结合使用，相互补充。1.掺餌光纤放大器3.1EDFA的基本结构图1给出了一个EDFA的基本

8、结构示意图，其巾掺餌光纤的长度根据泵浦功率和所谣的放大器增益而定，通常为10〜20m。输入端隔离器的作用用于阻止反向的放大自发辐射噪声（ASE）沿光纤返回，输出端的隔离器用于防止可能的反馈以避