第3章DWDM技术 101 (3)增益带宽是放大器放大信号的有效频率范围。 (4)增益饱和，增益饱和时增益随信号功率的增加而减小。 (5)增益波动是在增益带宽内的增益变化范闱（以B为单位）。 (6)与放大光信号有关的噪声包括两个方面：光场噪声和强度/光电流噪声。光场噪声 中最主要的噪声是光放大器中输出的A$E(放大的自发辐射)噪声。强度/光电流噪声是指 与光束相联系的功率或光电流的波动，常见的强度噪声类型有：①散粒噪声；②信号与自 发辐射差拍噪声：③自发辐射与自发辐射差拍噪声等。 1)掺饵光纤放大器(EDFA) 掺饵光纤放大器是将稀土元素饵(E)离子注入到光纤芯层中，形成一种特殊光纤， 在泵浦源作用下可直接对某一波段的光信号进行放大。 (1)EDFA的组成结构 EDFA的基本组成包括：泵浦激光、耦合器、光隔离器和掺铒光纤(EDF),耦合器能 有效地将信号光和泵浦光耦合进或出参铒光纤，光隔离器将反射回放大器的光减小到一个 可接受的水平。目前，由于980nm和1480nm的泵浦效率高于其他波长的泵浦效率，因此 得到了广泛应用。 EDFA是目前光纤放大器中具有代表性的一种。其常用的结构有三种：同向泵浦、反 向泵浦和双向泵浦。同向泵浦是一种信号光与泵浦光以同一方向从参铒光纤的输入端注入 的结构，也称为前向泵浦。反向泵浦是一种信号光与泵浦光从两个不同方向注入进掺铒光 纤的结构，也称为后向泵浦。双向泵浦是同向泵浦、反向泵浦相结合的方式。 (2)EDFA的优点 EDFA的优点主要体现在： ①转移效率高，从泵浦源吸收的光功率转移到被放大的光信号上的功率效率高： ②放大的谱宽与目前WDM系统的光谱范围一致，适合WDM光纤通信： ③具有较高的饱和输出光功率： ④动态范围大： ⑤噪声指数小： ⑥与光纤的耦合损耗小： ⑦增益稳定性好： ⑧增益时间常数较大。 当然，EDFA也存在ASE噪声、串扰、增益饱和等问题。 2)受激拉曼光纤放大器(SRA) 图3.8所示为SRA的原理性结构示意图，频率为op和os的泵浦光和信号光通过WDM 合波器输入至光纤，当这两束光在光纤中一起传输时，泵浦光的能量通过$RS效应转移给 信号光，使信号光得到放大。泵浦光和信号光也可分别在光纤的两端输入，在反向传输过 程中同样能实现弱信号的放大。第 3 章 DWDM 技术 101 （3）增益带宽是放大器放大信号的有效频率范围。 （4）增益饱和，增益饱和时增益随信号功率的增加而减小。 （5）增益波动是在增益带宽内的增益变化范闱（以 dB 为单位）。 （6）与放大光信号有关的噪声包括两个方面：光场噪声和强度/光电流噪声。光场噪声 中最主要的噪声是光放大器中输出的 ASE（放大的自发辐射）噪声。强度/光电流噪声是指 与光束相联系的功率或光电流的波动，常见的强度噪声类型有：①散粒噪声；②信号与自 发辐射差拍噪声；③自发辐射与自发辐射差拍噪声等。 1）掺饵光纤放大器（EDFA） 掺饵光纤放大器是将稀土元素饵（Er）离子注入到光纤芯层中，形成一种特殊光纤， 在泵浦源作用下可直接对某一波段的光信号进行放大。 （1）EDFA 的组成结构 EDFA 的基本组成包括：泵浦激光、耦合器、光隔离器和掺铒光纤（EDF），耦合器能 有效地将信号光和泵浦光耦合进或出掺铒光纤，光隔离器将反射回放大器的光减小到一个 可接受的水平。目前，由于 980nm 和 1480nm 的泵浦效率高于其他波长的泵浦效率，因此 得到了广泛应用。 EDFA 是目前光纤放大器中具有代表性的一种。其常用的结构有三种：同向泵浦、反 向泵浦和双向泵浦。同向泵浦是一种信号光与泵浦光以同一方向从掺铒光纤的输入端注入 的结构，也称为前向泵浦。反向泵浦是一种信号光与泵浦光从两个不同方向注入进掺铒光 纤的结构，也称为后向泵浦。双向泵浦是同向泵浦、反向泵浦相结合的方式。 （2）EDFA 的优点 EDFA 的优点主要体现在： ① 转移效率高，从泵浦源吸收的光功率转移到被放大的光信号上的功率效率高； ② 放大的谱宽与目前 WDM 系统的光谱范围一致，适合 WDM 光纤通信； ③ 具有较高的饱和输出光功率； ④ 动态范围大： ⑤ 噪声指数小； ⑥ 与光纤的耦合损耗小； ⑦ 增益稳定性好； ⑧ 增益时间常数较大。 当然，EDFA 也存在 ASE 噪声、串扰、增益饱和等问题。 2）受激拉曼光纤放大器（SRA） 图 3.8 所示为 SRA 的原理性结构示意图，频率为 ωp和 ωas的泵浦光和信号光通过 WDM 合波器输入至光纤，当这两束光在光纤中一起传输时，泵浦光的能量通过 SRS 效应转移给 信号光，使信号光得到放大。泵浦光和信号光也可分别在光纤的两端输入，在反向传输过 程中同样能实现弱信号的放大