【毕业设计】光纤EDFAyt放大技术研究 ㊣ 精品文档 值得下载

余路电话。

年，各种波长的激光器研制成功，可实现多波长多通道的光纤通信，即所谓波分复用技术，也就是在根光纤内，传输多个不同波长的光信号。

于是光纤通信的传输容量倍增。

在年，利用技术，根光纤光纤传输速率达到。

有人对高锟年发明了光纤，而年才获得诺贝尔奖有很大的疑问。

事实上，从以上光纤发展史可以看出，尽管光纤的容量很大，没有高速度的激光器和微电子仍不能发挥光纤超大容量的作用。

现在电子器件的速率才达到吉比特秒量级，各种波长的高速激光器的出现使光纤传输达到太比特秒量级，人们才认识到光纤的发明引发了通信技术的场革命，现在光纤通信技术不断进步。

采用技术使根光纤通信的容量达到太比特每秒。

近来采用各种调制和复用方法如光正交频分复用，正交幅度调制，正交相位键控，极化复用等，使根光纤通信的容量已经达到，相当于可传输时长个月的高清电视。

光纤也有新的发展。

过去，长距离传输使用标准单模光纤。

单模光纤经过长距离传输后，到达用户进楼房时，需要用能适应小弯曲的室内光纤。

现在，正发展低弯曲损失大芯光纤，采用该光纤可从长距离直接进入室内，无需更换光纤品种。

该光纤的损耗低达，其弯曲损耗是标准单模光纤的几分之。

近来发展的高分子光纤，即塑料光纤，很适合楼房和室内使用，它弯曲不容易断，便于安装，可自行用剪刀等切割施工。

尤其对于正在发展的高清电视，通常传送电视的同轴电缆只可传输几米，而高分子光纤可传输几十米。

光通信用的器件在不断进步。

激光器的直接调制速度达到，不需要采用外加的调制器。

光集成技术可把许多光器件甚至于把简单的光电系统集成在起，如把个不同波长的激光器和探测器组成个收发系统集成在个单片上个波长的光滤波器用平面光线路制成模块把速率为的相干接收系统单片集成在半导体材料上通常用。

这里不枚举。

光交换技术目前尚未成熟，主要是光开关器件和光缓存技术上存在的问题有待解决。

目前，光交换采用的是光电光方式，即把光信号转换成电信号，用电子交换机实现交换后，再把电信号转换为光信号，当然是不经济的。

西南民族大学电信学院毕业设计论文掺铒光纤放大器的原理与应用光纤的出现的重大意义掺铒光纤放大器，缩写为是年代开始在光纤传输系统中应用的新型器件，它的推广应用引发了场光纤通信技术的革命，它促进和推动了光纤通信领域中几项重大新技术的发展，可望使光纤通信的整体水平上个新的台阶，它已经也必将继续对光纤通信的发展产生深远的影响。

在数字通信系统的应用掺饵光纤放大器在密集波分复用系统中的应用，主要是补偿传输中的光纤损耗，根据放大器在系统中的位置及作用，可以分成以下种类型用作前置放大器其低噪声的特性，适合用作接受机的前置放大器。

接收机的灵敏度可提高。

当光信号进人接收机前，使它得到放大，以抑制接收机内的噪声。

二用作功率放大器将直接放在光发射机制后来提升输出功率，可将通信距离延长十几千米。

三用作线路放大器用作线路放大器使它在光纤通信系统的个重要应用。

用实现全光中继代替原来的光电光中继，这种方式非常适合在海底光缆应用。

但其最大的应用是在确系统中。

只要有个就可以放大全部的光信号。

但要求所有的信号光在的平坦增益带宽内。

总之的应用，实现了直接光放大，它具有增益高带宽宽噪声低增益特性对光偏振状态不敏感对数据速率以及格式透明且在多路系统中信道交叉串扰可略等优点，是光电光放大技术所不可比拟的。

尤其在密集波分复用传输系统中的应用大大增加了光纤的传输信息容量，使成为光放大器的主流。

而且应用的光缆有线电视传输系统已与年投入使用，在这种系统中，光的节点数传输距离和光纤中光信号密切相关，可以扩大网径和用户数，目前在我国已经大量采用的光纤网。

应用范围非常广泛，发展前景也非常广阔。

随着全光网络和光互联网的发展，对的技术要求会越来越高。

第二章的组成结构分析基本工作原理西南民族大学电信学院毕业设计论文掺铒光纤放大器的原理与应用图铒离子的能级西南民族大学电信学院毕业设计论文掺铒光纤放大器的原理与应用的基本组成图的基本结构掺西南民族大学电信学院毕业设计论文掺铒光纤放大器的原理与应用光隔离器是种单向光传输器件，对工作稳定性至关重要。

通常光反射会干扰器件的正常输出，产生诸如强度涨落频率漂移和噪声增加等丌利影响。

提高稳定性的最有效的方法是进行光隔离。

在输入端加光隔离器消除因放大的自发辐射反向传播可能引起的干扰，输出端保护器件免受来自下段可能的逆向反射。

同时输入和输出端插入光隔离器也为了防止连接点上反射引起激光振荡，抑制光路中的反射光返回光源侧，从而既保护了光源又使系统工作稳定。

要求隔离度在以上，插入损耗低，不偏振无关。

设计指标的增益放，所以在光通信中不被广泛使用由于信号光的衰减和泵浦光的利用效率可以由激发态吸收来影响，因此泵浦源的选取应该在那些没有激发态吸收的能带上和波长泵浦正好对应着没有激发态吸收的能带上，因此成为广泛使用的两个泵浦波长对于这两种波长的泵浦激光器比较如下泵浦激光器目前，在光纤放大器的发展中，它是首选的泵浦波长它具有较高的泵浦效率，较高的增益，噪声系数也比较低，最低可以达到泵浦激光器由于泵浦激光器的波长和信号光的波长很相近因而波长在的单模光纤对于泵浦光和信号光均是单模传输，因此利用这个特点可以制作成定向藕合器，它能够以较低的损耗将泵浦光和信号光送入到光纤中，也具有较强的实用性通常用泵浦效率来衡量泵浦的有效性，它的表达式是的小信号增益与所吸收的泵浦功率的峰值比不同的吸收频率所对应的泵浦效率的差别也很大，如下表泵浦波长泵浦效率表吸收频率与泵浦效率对照表在波长范围内，的跃迁存在个吸收带，它的吸收截面较西南民族大学电信学院毕业设计论文掺铒光纤放大器的原理与应用大，受激发射截面是零并且没有激发态吸收，在这个波长的泵浦激光器具有最好的增益系数为当用波长泵浦时，能被激发至亚稳态，因为它的吸收和发射截面之间存在错位，它才能够产生增益当泵浦波长在以下时，增益随泵浦吸收的降低而降低波长在以上时，虽然泵浦吸收是增加的，但是泵浦波长的发射也在随着增加，这样也会使增益下降，它的泵浦效率最高可以达到由于泵浦激光器只进行了大约的离子数反转，泵浦激光器进行的离子数反转是完全的，因此就增益系数而言，泵浦激光仅仅是泵浦激光器的，它的噪声和泵浦激光器相比，大约要高。

此外，增益系数还与掺饵光纤的长度成正比，当的长度减少时，增益系数也随着减小相反，当的长度增加时，增益系数也随之增大，但是因为光放大器自身的自饱和效应，它不会直增加，而是逐渐趋近于平坦对于泵浦激光器，除了要求输出功率，还要求它能够产生受激辐射，从而与单模光纤进行更加有效的藕合泵浦激光器的构成及特性参数半导体制冷器利用的原理是帕尔帖效应，它指的是当有直流电通过型和型半导体组成的电藕时，产生的吸热和放热的现象电流方向的不同，也会使热端和冷端不同正向通电时制冷器进行制冷，反向时则使其加热背光探测器主要用来检测背向发出的光信号，通过对它的检测，可以得到激光器输出光的大小，它们之间存在着定的比例关系进而调整激光器的驱动电流，改变泵浦激光器的输出功率泵浦激光器的几项主要特性参数包括阀值电流半导体激光器只有当它的驱动电流不小于个限定值时，谐振腔才会产生激光振荡，这时的电流值被称为阂值电流它所对应的输出光功率比较小，从而使泵浦激光器的消光比比较大阂值电流越小，放大器的输出就越稳定。

输出光功率泵浦激光器的输出光功率和它的注入电流间存在着定的关系当注入激光器的电流小于阂值电流时，随着电流的逐渐增加，它的输出光功率也跟着缓慢的增加当激光器的注入电流大于其阂值电流时，它的功率开始迅速增加但要注意的是，这个注入激光器的电流不能直增大，如果超过了额定值，将会导致激光器受到损坏通常，泵浦激光器的输出光功率要依据具体电路来控制峰值波长在峰值波长处，泵浦激光器拥有着最大的输出光功率，通常的泵浦激光器选用或者半导体制冷器的工作电流通常情况下，制冷器工作时的电流在范围内光功率稳定度光功率稳定度可以用来反映在定的时间间隔内，泵浦激光器输出光功率的变化情况，它的数值越低，就表明激光器的输出光功率越恒定斜率效率它能够反映出泵浦激光器的输出光功率对其驱动电流变化的敏感程度斜率效西南民族大学电信学院毕业设计论文掺铒光纤放大器的原理与应用率是指激光器的输出光功率的增量与其驱动电流增量的比值，单位用来表示斜率效率不宜过高或者过低，当它过高时，的输出光信号容易失真，不容易对功率进行控制而当它过低时，则使的功耗变大，因此，斜率效率选择要适中在使用泵浦激光器的时候，要注意到以下两个方面方面是要防止浪涌击穿对其造成的影响所谓浪涌，即在瞬时状态下产生的强力电脉冲，它是使泵浦激光器损坏的主要原因很多因素可以造成浪涌击穿现象的产生，由电源开关引起的干扰，管脚接触不好或者焊接方法不当，开启或者断开时产生的冲击以及其他各种噪声都能够引起浪涌击穿现象。

另方面是要防止静电对泵浦激光器造成的影响当泵浦激光器周围静电场的场中选用的泵浦激光器，它的内部集成了半导体激光二极管，半导体制冷器，背光探测器和热敏电阻，用来实现对激光器的功率与温度控制热敏电阻是种电阻值随着温度的变化而变化的热敏器件，它可以用来测量激光器的温度当热敏电阻由金属材料组成，电阻值的变化与温度变化成正比时，具有正温度系数而当热敏电阻由半导体材料制成，并且电阻值的变化与温度变化成反比时，具有负温度系数通常泵浦激光器中采用的是负温度系数的热敏电阻，阻值大概为几千欧强值要高于它的极限值时，结会产生静电击穿现象，可以通过将它的接地线引脚和外面机箱相连接的方法来防止这种现象的产生，的泵浦激光器功率控制技术由于泵浦激光器通常采用的激励方法是电流注入，所以当激光器的驱动电流大于它的阂值电流时，功率也会随之发生变化，这样我们就可以通过改变激光器的驱动电流从而来改变其输出功率为了实现对激光器进行恒定电流驱动和恒定功率驱动，分别引入了自动电流控制和自动功率控制两种控制方法参照参考文献通过以上对泵浦源技术参数与理论设计的探究了解我们便可以对泵浦源进行优选。

第四章总结光纤通信已成为当今信息社会不可缺少的神经系统，而光源作为光纤通信系统的核心技术，其理论和实验方面的研究有着十分重要的意义。

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