光纖放大器是怎么工作的?

當傳輸距離過長時(大于100 km)，光信號會有很大的損耗，過去人們通常使用光中繼器來放大光信號，這種設備在實際應用中有一定的限制，現已逐漸被光纖放大器取代，光纖放大器的工作原理如下圖所示，它可以直接對光信號進行放大，而不需要經過光-電-光轉換的過程。

有哪幾種光纖放大器?

1、摻鉺光纖放大器(EDFA)

摻鉺光纖放大器(EDFA)主要是由摻鉺光纖、泵浦光源、光耦合器、光隔離器和光濾波器組成，其中，摻鉺光纖是光信號放大的重要部件，主要用來實現對1550 nm波段光信號的放大，因此，摻鉺光纖放大器(EDFA)在1530 nm到1565 nm波長范圍內的工作效果最佳。

優(yōu)點：

泵浦功率利用率最高(大于50%)

可直接并同時對1550 nm波段內的光信號進行放大

增益超過50 dB

長距離傳輸中噪聲小

缺點

摻鉺光纖放大器(EDFA)體積較大

這種設備不能和其他半導體設備協調工作

2、拉曼放大器

拉曼放大器是唯一能在1292 nm~1660 nm波段內對光信號進行放大的設備，它的工作原理是基于石英光纖中的受激拉曼散射效應，如下圖所示，當處于泵浦光拉曼增益帶寬內的弱光信號與強泵浦光波同時在光纖中傳輸時，弱光信號會因拉曼散射效應得到放大。

優(yōu)點：

適用的波段范圍廣

可用在已安裝的單模光纖布線應用中

可以補充摻鉺光纖放大器(EDFA)的不足

功耗低、串擾小

缺點：

泵浦功率高

增益控制系統復雜

噪聲大

3、半導體光纖放大器(SOA)

半導體光纖放大器(SOA)將半導體材料作為增益介質，其光信號輸入處和輸出處都有抗反射涂層，防止放大器端面的反射，排除共振器功效。

優(yōu)點：

體積小

輸出功率小

增益帶寬小，但是可以用在多種不同的波段

比摻鉺光纖放大器(EDFA)便宜，而且可以和半導體設備一起使用

可以實現交叉增益調制、交叉相位調制、波長轉換和四波混頻四種非線性操作

缺點：

性能不如摻鉺光纖放大器(EDFA)高

噪聲大、增益小