6.3光纤拉曼放大器

正在崛起的新型光纤放大器——拉曼光纤放大器
廖先炳;李蔚
【期刊名称】《世界产品与技术》
【年(卷),期】2003(000)009
【摘要】拉曼(Raman)光纤放大器(RFA)是被誉为光纤通信发展里程碑的掺饵光纤放大器(EDFA)之后又一个引人注目的光放大器。

RFA的出现,将会对光纤放大器和光纤通信产生重大的影响。

人们对RFA的兴趣来源于这种放大器可以提供整个光纤波长波段的放大,通过适当改变泵浦激光光波波长可达到在任意波段进行光放大的宽带放大器,甚至可以在1270nm～1670nm整个光纤波段内提供光放大。

【总页数】3页(P58-60)
【作者】廖先炳;李蔚
【作者单位】信息产业部第44研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.多泵浦增益平坦光子晶体拉曼光纤放大器 [J], 巩稼民; 毛俊杰; 田宁; 张玉蓉; 何佳蔓; 徐雨田; 尤晓磊
2.多泵浦与光纤级联结合的宽带拉曼光纤放大器 [J], 巩稼民; 张玉蓉; 毛俊杰; 田宁; 徐雨田; 何佳蔓; 尤晓磊
3.基于粒子群优化的二阶拉曼光纤放大器研究 [J], 巩稼民;张晨;郝倩文;张丽红;王杰
4.拉曼光纤放大器(FRA)和掺铒光纤放大器(EDFA)相结合构造宽带放大器 [J], 朱敏;王祥;沈骏;蒋凤仙;李苏明
5.二阶拉曼光纤放大器增益特性研究 [J], 巩稼民;张玉蓉;徐军华;田宁;毛俊杰;何佳蔓;徐雨田;尤晓磊
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光纤与电缆及其应用技术Opticai Fiber &Eiectric Cabie2005年第5期!!!!""""No.52005综述光纤拉曼放大器的原理和应用曹培炎（清华大学电子工程系，北京100084）［摘要］光通信技术的发展要求拓宽光纤的可利用带宽并提高传输速率，因此中继放大成为光通信领域的关键技术之一。

光纤拉曼放大器（FRA ）以其优异的性能适应了当前中继放大技术的需要。

为此了解FRA 的工作原理、特点、分类以及主要应用是十分必要的。

［关键词］拉曼放大器；波分复用；掺铒光纤放大器；分布式光纤拉曼放大器［中图分类号］TN253［文献标识码］A［文章编号］1006-1908（2005）05-0008-04Principles and Applications of Fiber Raman AmplifierCAO Pei-yan（Department of Electronic Engineering ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ）Abstract ：The deveiopment of opticai communication technoiogy demands to widen the avaiiabie bandwidth and enhance the transmission speed of opticai fibers ，so the in-iine ampiification becomes a key technoiogy in the fieid of opticai communication.Fiber Raman ampiifier（FRA ）can satisfy the reguirements of modern in-iine ampiification technoiogies.Therefore ，to understand the principies of FRA ，and the characteristics ，ciassification ，and major appiications of them is necessary.Key words ：Raman ampiifier ；WDM ；EDFA ；distributed fiber Raman ampiifier（DFRA ）［收稿日期］2005-05-10［作者简介］曹培炎（1983-），男，清华大学电子工程系信息光电子专业学生.［作者地址］北京市海淀区清华大学学生宿舍AAA -16103信箱，1000840引言20世纪90年代以来，Internet 的普及发展和各种信息（如语音、图像、数据等）业务的快速增长，人们对现代通信系统提出了更高的要求。

第6章 光放大器
当具有1550 nm波长的光信号经过这段掺铒光纤时， 亚 稳态的粒子以受激辐射的方式跃迁到基态， 并产生出 和入射光信号中的光子一模一样的光子， 从而大大添 加了信号光中的光子数量， 即实现了信号光在掺铒光 纤的传输过程中不断被放大的功能， 掺铒光纤放大器 也由此得名。
第6章 光放大器
亚稳 态 受激 辐射
4 I15 /2
基态
1550 nm
图6.4 铒的能级图
第6章 光放大器
铒的能级图如图6.4所示。 其发光原理可用三能级 系统来解释， 基态为4I15/2， 激发态为4I13/2， 4I11/2。 在泵浦光的鼓励下， 4I11/2能级上的粒子数不断添加， 又由于其上的粒子不稳定， 很快跃迁到亚稳态4I13/2 能级， 从而实现了粒子数反转。
第6章 光放大器
那些与信号同方向的自发辐射光子被激活介质放大, 这 些由自发辐射产生并经放大了的光子组成放大的自发 辐射(ASE), 由于它们在相位上是随机的， 它们对于信 号光没有奉献而产生了信号带宽内的噪声。
没有外部激发所产生的自发辐射依赖于较高和较 低能级上相对的粒子数， 这很容易了解。 自发辐射因 子即粒子数反转因子(nsp)可以定义为
第6章 光放大器
铒
输入光
光 纤
泵 浦 LD WDM
(a)
输出光 输入光
铒
光
纤输 出 光信 号泵 源自 LD WDM(b)铒
输入光
光 纤
输 出 光信 号
泵 浦 LD WDM
泵 浦 LD WDM
(c)
图6.6 EDFA的三种构造
光 隔 离器 偏振器
第6章 光放大器
EDFA有如下优点： 〔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大于50%。 〔2〕 放大的谱宽与目前WDM系统的光谱范围一致， 适宜于WDM光纤通讯。 〔3〕 具有较高的饱和输出光功率， 为1 mW(10～ 25 dBm)。 〔4〕 动态范围大。

拉曼光纤放大器的发展现状拉曼光纤放大器是密集波分复用（DWDM）通信系统的重要组成部分，因此研究如何提升FRA的各项性能成为DWDM通信系统中的一项重要内容。

综述了拉曼光纤放大器国内外的研究和发展现状，介绍了国内外多款光纤拉曼放大器的产品性能特点。

最后，展望了光纤拉曼放大器的发展趋势。

标签：光纤拉曼放大器；密集波分复用；增益平坦；偏振相关增益；带宽Abstract：Raman fiber amplifier is an important part of dense wavelength division multiplexing （DWDM）communication system，so how to improve the performance of FRA becomes an important part of DWDM communication system. The research and development of Raman fiber amplifiers at home and abroad are reviewed，and the performance characteristics of many kinds of optical Raman fiber amplifiers at home and abroad are introduced. Finally，the development trend of Raman fiber amplifier is prospected.Keywords：Raman fiber amplifier；dense wavelength division multiplexing；gain flatness；polarization dependent gain；bandwidth引言隨着全球网络化、社会信息化的快速发展，人们对光纤通信系统的传输速率和容量的需求越来越高，而密集波分复用（DWDM）技术以其能够更加充分地利用光纤的巨大资源的优势，从而得以快速发展。