大器作为光通信中继放大器使用，入射光的偏振方向是无规则的，最好是偏振波依赖性小的放大器。为了消除这种偏振波依赖性，可以引人运用窄条结构使激活波导光路近似正方形断面形状的方法和施加抗张应力，以增大波增益的应变量子阱结构。目前，实现偏振无关半导体光放大器的方法有很多种，如张应变量子阱结构应变补偿结构同时采用张应变量子阱和压应变量子阱的混合应变量子阱结构等。采用脊型波导结构的应变量子阱光放大器基本结构图。有源区采用混合应变量子阱结构，即个压应变量子阱，个张应变量子阱，压应变和张应变量子阱之间用与晶格匹配的宽的垒层隔开上下波导层分别为波长的匹配材料包层为型，接触层为重型掺杂材料，材料的外延法生长过程中，型掺杂源为硅烷，型掺杂源为二甲基锌材料生长完成后，采用标准的光刻反应离子刻蚀湿法腐蚀蒸发溅射等工艺制作脊型波导结构。半导体光放大器的原理半导体光放大器的原理与掺稀土光纤放大器相似但也有不同，其放大特性主要取决于有源层的介质特性和激光腔的特性。它虽也是粒子数反转放大发光但发光的媒介是非平衡载流子即电子空穴对而非稀有元素。半导体的发光可根据激发方式的不同分为光致二〇〇七年十月二十日星期二发光电致发光和阴极发光等。光致发光是指用半导体的光吸收作用来产生非平衡载流子，实际上是种光向另种光转换的过程。电致发光是指用电学方法将非平衡载流子直接注人到半导体中而产生发光，这常借助于结来完成。在半导体中电子的能级限制在导带和价带两个带内，在导带中电子充当移动载流子，在价带中空穴充当载流子。半导体在外界激发下，可将价带中的电子激发到导带中，同时在价带中留下空穴，所产生的电子和空穴分别跃迁到导带底和价带顶，这过程只与晶格交换能量而不产生光发射，称为无辐射跃迁，与此同时，导带底的电子还要跃迁到价带顶与空穴复合，并同时发射光子，二者形成动态平衡，与热平衡状态下的情况不同，这时的电子和空穴为非平衡载流子，载流子的分布不再是费米统计分布。由于电子从导带底跃迁到价带顶的时间常数即辐射寿命与无辐射跃迁的时间常数相比相对较长，所以可以认为电子和空穴各自保持热平衡状态，对载流子的这种准平衡状态分别，但对要求快速建设的大容量接入线路，则可选用无线链路。光纤技术将更多的应用于接入网。随着光纤覆盖扩展，光纤技术也将日益增多地用于接入网，从发展的角度看，目前仅适用于主干光缆段和数字局端机接口，随着业务的发展，光纤接口将进步扩展到路边，并最终进入家庭，真正实现宽带光纤接入，实现统的宽带全光网络结构，因此，电信网络将真正成为本世纪信息高速公路的坚实网络基础。二〇〇七年十月二十日星期二摘要光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。光纤通信具有通信容量大传输速率高使用寿命长，等诸多特点。因而得到了普遍的应运，其中光放大器是光纤系统中的重要组成部分。光纤放大器是指运用于光纤通信线路中，实现信号放大的种新型全光放大器。本论文介绍了掺铒光纤放大器的相关理论。首先对光纤放大器的种类进行大致的简介，其次阐述了掺铒光纤放大器的历史和发展，以及对掺铒光纤放大器工作原理进行了介绍又介绍了仿真软件的使用及功能。重点关注了掺铒光纤放大器的放大过程以及对掺饵光纤放大器各信道增益不平坦问题进行了初步研究并分析。关键字光纤通信掺铒光纤放大器二〇〇七年十月二十日星期二，的。掺铒光纤放大器的增益带较宽，覆盖频带，掺铥光纤放大器的增益带是波段掺镨光纤放大器的增益带在附近。而喇曼光放大器则是利用喇曼散射效应制作成的光放大器，即大功率的激光注入光纤后，会发生非线性效应喇曼散射。在不断发生散射的过程中，把能量转交给信号光，从而使信号光得到放大。由此不难理解，喇曼放大是个分布式的放大过程，即沿整个线路逐渐放大的。其工作带宽可以说是很宽的，几乎不受限制。这种光放大器已开始商品化了，不过相当昂贵。半导体光放大器般是指行波光放大器，工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的。但增益幅度稍小些，制造难度较大。这种光放大器虽然已实用了，但产量很小。迄今为止的光纤通信系统，为了拓长通信距离都需在通信线路中设置定数量的中继器，以便使衰减的光信号强度得到补充。而中继器无例外都是采用光电光的转换方式。中继器的这种工作模式带来了不少问题，如使得成本高，系统复杂，可靠性降低等。于是，人们设想，是否用光放大器直接进行光信号放大，以实现全光通信。经过多年的不懈努力，各种各样的光放大器终于问世了。在光通信技术的发展进程中，不断取得新的突破，其中尤以光放大器，特别是掺铒光纤放大器的发明最为激动人心。它使光通信技术产生了革命性的变化用相对简单价廉的光放大器，代替长距离光纤通信系统中传统使用的复杂昂贵的光电光混合式中继器，从而可实现比特率及调制格式的透明传输，升级换代也变得十分容易，尤其是性能十分优秀的与技术的珠联璧合，奠定了高速大容量光通信系统与网络大规模应用的基二〇〇七年十月二十日星期二础。光放大器主要有两类光纤光放大器和半导体光放大器。光纤放大器又分为两种，即掺稀土元素的光纤放大器和利用常规光纤的非线性效应如受激拉曼散射，受激希里渊散射等的光放大器。半导体光放大器主要是半导体激光放大器。半导体光放大器半导体光放大器的结构半导体光放大器是种把发光器件半导体激光器结构作为放大装置使用的器件，因为具有能带结构，所以其增益带宽比采用光纤放大器的宽。另外，通过改变所使用的半导体材料的组成可以使波长使用范围超过，这是半导体光放大器的个突出特点。半导体光放大器由有源区和无源区构成，有源区为增益区，使用这样的半导体材料制作，与半导体激光器的主要不同之处是带抗反射涂层，以防止放大器端面的反射，排除共振器功效。抗反射涂层就是在端面设置单层或多层介质层。以，二〇〇七年十月二十日星期二目录绪论光纤通信系统中放大技术光纤放大器的分类半导体光放大器光纤放大器掺铒光纤放大器的发展历史的发展方向在密集波分复用系统中应用波分复用的基本概念波分复用系统的组成在系统中的应用系统对的要求密集波分复用原理概述在密集波分复用系统中应用的分析在系统中的作用和应用方式中对的主要性能要求光通讯系统和放大器设计软件独特优势应用领域功能说明掺铒光纤放大器的工作原理及放大分析掺铒光纤放大器的介绍的放大原理的基本性能的放大设计模型设计布局图研究分析的优缺点的主要应用形式二〇〇七年十月二十日星期二的增益特性结论致谢参考文献附录附录英文原文附录中文翻译二〇〇七年十月二十日星期二绪论光纤通信系统中放大技术光纤放大器的分类光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的个非常重要的成果，它大大地促进了光复用技术光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义，光放大器就是放大光信号。在此之前，传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换，即变换。有了光放大器后就可直接实现光信号放大。光放大器主要有种光纤放大器拉曼放大器以及半导体光放大器。光纤放大器就是在光纤中掺杂稀土离子如铒镨铥等作为激光活性物质。每种掺杂剂的增益带宽是不传输容量可靠性传输距离等指标都已经达到了相当高的水平。当前主流的光传输技术仍然是，系列同步转移模块都已经实现，其中帧速率高达。基于融合宽带数据业务的多业务传送平台也已经成为当今建设城域网的最佳选择，此外弹性分组环技术二〇〇七年十月二十日星期二也逐步成为光传输发展的个方向。未来光传输网络将向光传送网的方向发展，在网络中很多交换选路和其它智能化功能将在光层上实现。网络的智能化发展到定程度就可实现智能光网络。光传输技术与接入技术共同构成光纤接入网用户需求的多样化和宽带化使得接入技术从最初的纯窄带接入发展到宽带接入宽窄带综合接入，因而对于光传输平台的要求也越来越高。光传输技术与接入技术融合在起即构成光纤接入网系统。光纤接入网在不同的发展阶段需要借助于相应的光传输手段来实现业务的承载和传送。借助于光网络将分散的接入设备和连成有机的整体，形成统的光纤接入网系统。四当前光纤接入网的发展热点当前，光纤接入网继续呈现出蓬勃发展的势头，各种新的接入技术应运而生。其中发展较好的有双总线宽窄带综合接入等技术。此外等技术也在不断发展和完善。的发展和应用技术是指以不对称数字用户环路为代表的数字用户环路的系列技术的总称。利用双绞铜线虽然可传输以上的宽带数据，但是传输距离十分有限。与光纤配合的综合接入网结构，在界面向用户提供窄带普通电话专线和宽带接口。利用光纤解决接入网馈线段的传输，解决最后几百米到公里在此距离内，可以保证较高速率的宽带接入，是相当有效的宽带接入技术。目前在市场上最为成功的是技术，包括中国电信中国网通中国联通中国铁通在内的各大电信运营商都投入巨资建设网络。在用户相对比较分散双绞线资源比较充沛的情况下，可以低成本地解决用户对网络带宽的需求。可以为用户提供宽带数据专线，这两种数字用户环路技术解决了在特殊情况提供数据专线的难题。技术是随着的发展和普及而逐步走向商用的，但是由于它能够支持的距离较短，目前它的普及程度还远不及。技术在各种宽带光纤接入网技术中，采用了技术的接入网系统是应用最普遍的。技术在业务话音类业务程控电话新业务磁卡电话业务等。二〇〇七年十月二十日星期二数据类业务业务分组交换业务等。图像通信类业务会议电视业务可视电话业务等。多媒体业务居家办公购物远程医疗等。六未来光纤接入网的发展方向宽带化和综合化宽带接入是市场发展的总体趋势，光纤入户将是宽带接入的必然。双总线综合接入等作为完全光纤接入的过渡技术，将在未来几年内扮演宽带接入市场的主角。未来的接入网要实现单平台上宽窄带多种业务的综合接入，实现业务与网络的分离，即要进步向宽带化和综合化的方向发展。同时光纤接入网也要能够灵活支持与其它接入方式的联合组网。向下代网络的演进从技术