第十一章光放大器--精品PPT课件
11.1光放大器的基本应用和类型
11.1.1 光放大器在现代光纤通信 系统中的应用
光纤通信中用光纤来传输光信号。光纤的 中继距离受限于光纤的损耗和色散。就损 耗而言，目前光纤损耗典型值在1.31μm波 段 为 0 . 35dB/km 左 右， 在 1 . 55μm波 段 为 0.25dB/km左右。
极限情况下泵浦光都用于放大信号光，那么此时
PCE p 1 s
EDFA的增益
假设没有自发辐射，根据前面的能量守恒原则有：
GPs,out1p Pp,in
Ps,in
P s s,in
极端情况下，当输入信号功率非常大时，即Ps,in>>(p/s)Pp,in， 放大器最大增益是1，这表示放大器对信号几乎没有放大。
(1) 工作波长与光纤最小损耗窗口一致，可 在光纤通信中获得广泛应用。
(2) 耦合效率高。因为是光纤型放大器，易 于光纤耦合连接，也可用熔接技术与传输 光纤熔接在一起，损耗可降至0.1dB，这样 的熔接反射损耗也很小，不易自激。
(3) 能量转换效率高。激光工作物质集 中在光纤芯子，且集中在光纤芯子中的 近轴部分，而信号光和泵浦光也是在近 轴部分最强，这使得光与物质作用很充 分。
iP D E s E n2 E s 2 E n 2 2 E s E n
因此，在光检测器之后，由ASE 带来的噪声包括ASE噪声项 和ASE与信号的拍频项，它们可以落在检测器带宽内减低接收 机的信噪比。在检测器之间放置一个光滤波器，可以大幅度降 低ASE噪声的功率。
当放大器增益足够大时，系统热噪声可以忽略；另外， 放大的信号功率一般远大于ASE噪声功率，因此ASE噪声项一 般远小于ASE与信号拍频项。在这种条件下，假设检测器前加 入光滤波器，那么输出信号的信噪比可以由下式决定：
