第5章光放大器
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红色:重点、绿色:了解第1章1、光纤通信的基本概念:以光波为载频,用光纤作为传输介质的通信方式。
光纤通信工作波长在于近红外区:0.85~2.00μm的波长区,对应频率: 167~375THz。
对于SiO2光纤,在上述波长区内的三个低损耗窗口,是目前光纤通信的实用工作波长,即0.85μm、 1.31μm 1.55μm及 1.625μm2、光纤通信系统的基本组成:P5 图1-3目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波(IM/DD)的光纤数字通信系统。
该系统主要由光发送设备(光发射机)、光纤传输线路、光接收设备(光接收机)、光中继器以及各种耦合器件组成。
各部件功能:电发射机:对来自信源的信号进行模/数转换和多路复用处理;光发送设备:实现电/光转换;光接收机:实现光/电转换;光中继器:将经过光纤长距离衰减和畸变后的微弱光信号放大、整形、再生成具有一定强度的光信号,继续送向前方,以保证良好的通信质量。
3、光纤通信的特点:(可参照P1、2)优点:(1),传输容量大。
(2)传输损耗小,中继距离长。
(3)保密性能好:光波仅在光纤芯区传输,基本无泄露。
(4)抗电磁干扰能力强:光纤由电绝缘的石英材料制成,不受电磁场干扰。
(5)体积小、重量轻。
(6)原材料来源丰富、价格低廉。
缺点:1)弯曲半径不宜过小;2)不能远距离传输;3)传输过程易发生色散。
4、适用光纤:P11G.652 和G.654:常规单模光纤,色散最小值在1310nm处,衰减最小值在1550nm 处。
常见的结构有阶跃型和下凹型单模光纤。
G.653:色散位移光纤,色散最小值在1550nm处,衰减最小值在1550nm处。
难以克服FWM混频等非线性效应带来的影响。
G.655:非零色散光纤,色散在1310nm处较小,不为0;衰减最小值在1550nm处。
可以尽量克服FWM混频等非线性效应带来的影响。
补充:1、1966年7月,英籍华人(高锟)博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
光放大器工作原理
光放大器是一种用于放大光信号的设备,其工作原理基于光的受激辐射效应。
光放大器通常由具有谐振腔的光介质和激发源组成。
当外界光信号通过激发源注入到光介质中时,光介质中的原子或分子会吸收光能并处于激发态。
接下来,在光介质中近邻的原子或分子也会因为受到激发态的原子或分子的辐射而被受激辐射,使得它们跃迁到较低的激发态。
在辐射过程中,这些受激辐射产生的光子与外界光信号具有相同的频率和相位。
一些跃迁到较低激发态的原子或分子会经历非辐射跃迁过程,回到基态并释放出多余的能量。
这些能量释放出的光子形成背景信号,但并不具有与外界光信号的相位和频率相一致的特性。
在谐振腔的作用下,激发态的原子或分子会来回穿梭,使得它们与外界光信号相互作用,并释放出与外界光信号相位一致、频率相同的光子。
通过在谐振腔中引入一些可调节的光学增益介质,可以进一步增强光信号的强度。
通过不断地进行受激辐射和非辐射跃迁,将光信号放大到较大的幅度。
最后,放大后的光信号可以通过输出端口传输到后续的光学器件或接收器进行进一步的处理或接收。
总而言之,光放大器工作原理利用受激辐射效应和谐振腔的作用,通过放大外界光信号并保持其相位和频率不变,实现对光
信号的放大。
这种原理在光通信、光传感和激光器等领域有着广泛的应用。
光放大器的原理
光放大器是一种能够增强光信号强度的电子器件。
其原理基于激光作用下的光激发和能级跃迁。
光放大器的工作基于激光器共振腔内具有放大介质,常见的放大介质有光纤、半导体等。
当输入的光信号经过激光器共振腔中的放大介质时,放大介质中的能级跃迁会产生辐射跃迁,使得输入的光信号被放大。
具体来说,光放大器中的放大介质内部存在一个被激发的能级和一个低能级,这两个能级之间存在能级差。
当外界的光信号通过激光器共振腔时,处于低能级的电子会受到光信号的激发而跃迁到被激发的高能级。
然后,这些处于高能级的电子会通过辐射跃迁回到低能级,同时释放出与激发信号具有相同频率、相同相位的光子。
这些额外释放的光子将与输入的光信号进行叠加,并且由于能级跃迁过程是随机的,它们的相位和方向也是随机的。
然而,由于激光器共振腔的准谐振特性,只有与激光器共振腔的光模匹配的光子才能得到增强。
因此,在经过多次往返共振腔后,激光器中的光信号将得到显著的增强。
总的来说,光放大器的原理基于通过激光器共振腔中的放大介质,利用能级跃迁和辐射跃迁的过程将输入的光信号逐步放大。
利用激发电子跃迁产生的光子进行叠加增强,最终实现光信号的放大。
2023年全球光放大器市场销售额达到了10.3亿美元,预计2030年将达到16.67亿美元,年复合增长率(CAGR)为7.2%(2024-2030)。
地区层面来看,中国市场在过去几年变化较快,2023年市场规模为百万美元,约占全球的%,预计2030年将达到百万美元,届时全球占比将达到%。
全球光放大器(Optical Amplifiers)核心企业主要分布在北美、欧洲、中国、日本等地区。
其中头部企业有Finisar (II-VI Incorporated)、VIAVI Solutions Inc.、武汉光迅科技股份有限公司、Lumentum和无锡市德科立光电子技术有限公司等,其中前三大企业占有约45%的市场份额。
中国是全球最大的市场,占有大约38%的市场份额,之后是北美和欧洲。
就产品而言,EDFA(掺铒光纤放大器)是最大的细分市场,占有率超过55%。
就应用而言,通信是最大的市场,占有率超过44%。
本报告研究全球与中国市场光放大器的产能、产量、销量、销售额、价格及未来趋势。
重点分析全球与中国市场的主要厂商产品特点、产品规格、价格、销量、销售收入及全球和中国市场主要生产商的市场份额。
历史数据为2019至2023年,预测数据为2024至2030年。
主要厂商包括:II-VILumentum光迅科技Keopsys德科立CiscoIPG昂纳科技Nuphoton TechnologiesAmonics Ltd.InphenixBktel photonicsThorlabsEmcore康冠光电按照不同产品类型,包括如下几个类别:EDFA(掺铒光纤放大器)SOA(半导体光放大器)非线性光放大器按照不同应用,主要包括如下几个方面:广播/有线电视通信数据中心其他重点关注如下几个地区北美欧洲中国日本本文正文共10章,各章节主要内容如下:第1章:报告统计范围、产品细分及主要的下游市场,行业背景、发展历史、现状及趋势等第2章:全球总体规模(产能、产量、销量、需求量、销售收入等数据,2019-2030年)第3章:全球范围内光放大器主要厂商竞争分析,主要包括光放大器产能、销量、收入、市场份额、价格、产地及行业集中度分析第4章:全球光放大器主要地区分析,包括销量、销售收入等第5章:全球光放大器主要厂商基本情况介绍,包括公司简介、光放大器产品型号、销量、收入、价格及最新动态等第6章:全球不同产品类型光放大器销量、收入、价格及份额等第7章:全球不同应用光放大器销量、收入、价格及份额等第8章:产业链、上下游分析、销售渠道分析等第9章:行业动态、增长驱动因素、发展机遇、有利因素、不利及阻碍因素、行业政策等第10章:报告结论报告目录1 光放大器市场概述1.1 产品定义及统计范围1.2 按照不同产品类型,光放大器主要可以分为如下几个类别1.2.1 全球不同产品类型光放大器销售额增长趋势2019 VS 2023 VS 20301.2.2 EDFA(掺铒光纤放大器)1.2.3 SOA(半导体光放大器)1.2.4 非线性光放大器1.3 从不同应用,光放大器主要包括如下几个方面1.3.1 全球不同应用光放大器销售额增长趋势2019 VS 2023 VS 20301.3.2 广播/有线电视1.3.3 通信1.3.4 数据中心1.3.5 其他1.4 光放大器行业背景、发展历史、现状及趋势1.4.1 光放大器行业目前现状分析1.4.2 光放大器发展趋势2 全球光放大器总体规模分析2.1 全球光放大器供需现状及预测(2019-2030)2.1.1 全球光放大器产能、产量、产能利用率及发展趋势(2019-2030)2.1.2 全球光放大器产量、需求量及发展趋势(2019-2030)2.2 全球主要地区光放大器产量及发展趋势(2019-2030)2.2.1 全球主要地区光放大器产量(2019-2024)2.2.2 全球主要地区光放大器产量(2025-2030)2.2.3 全球主要地区光放大器产量市场份额(2019-2030)2.3 中国光放大器供需现状及预测(2019-2030)2.3.1 中国光放大器产能、产量、产能利用率及发展趋势(2019-2030)2.3.2 中国光放大器产量、市场需求量及发展趋势(2019-2030)2.4 全球光放大器销量及销售额2.4.1 全球市场光放大器销售额(2019-2030)2.4.2 全球市场光放大器销量(2019-2030)2.4.3 全球市场光放大器价格趋势(2019-2030)3 全球与中国主要厂商市场份额分析3.1 全球市场主要厂商光放大器产能市场份额更多详情,请W: chenyu-zl,获取报告样品和报价行业分析专家,8年行业研究经验,逻辑性强,数据敏感度较高。