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摻鉺光纖放大器的優(yōu)點

      EDFA的主要優(yōu)點有：

       1)EDFA工作波長1500nm恰好落在光纖通信的最佳波長區(qū)。

       2)因為EDFA的主體是一段光纖，它與線路光纖的耦合損耗很小， 甚至可達到0.1dB。

       3）噪聲指數低，一般為4~7dB。

       4）增益高，為20~40dB；飽和輸出功率大，為8~15dBm。

       5）頻帶寬，在1550nm窗口有20~40nm帶寬，可進行多信道傳輸， 便于擴大傳輸容量，從而節(jié)省成本費用。

       6）與半導體光放大器不同，光纖放大器的增益特性與光纖極化狀態(tài)無關，放大特性與光信號的傳輸方向也無關，在光纖放大器內無隔離器時，可以實現雙向放大。

       7）所需泵浦功率較低（數十毫瓦），泵浦效率卻相當高，用980nm光源泵浦時，增益效率為10dB/mW，用1480nm光源泵浦時為5.1dB/mW；泵浦功率轉換為輸出信號功率的效率為92.6%，吸收效率為88%。

       8）放大器中只有低速電子元件和幾個無源器件，結構簡單、可靠性高、體積小。

       9）對不同傳輸速率的數字制式具有完全的透明度，即與準同步數字制式（PDH）和同步數字制式（SDH）的各種速率兼容，也不受LD 直接調制或外調制的影響。

       10）EDFA需要的工作電流比光-電-光再生器的小，因此可大大減小遠供電流，從而可降低對海纜的電阻和絕緣性能的要求。

       11）EDFA的增益壓縮特性，使它具有增益自調整能力，在放大器級聯使用中可自動補償線路上損耗的增加，使系統(tǒng)經久耐用。

       在光纖通信系統(tǒng)的設計中，光放大器有四種用途，如圖8.1.8所示。在長距離通信系統(tǒng)中，光放大器的一個重要應用就是取代電中繼器。只要系統(tǒng)性能沒被色散效應和自發(fā)輻射噪聲所限制，這種取代就是可行 的。在多信道光波系統(tǒng)中，使用光放大器特別具有吸引力，因為光-電- 光中繼器要求在每個信道上使用各自的接收機和發(fā)射機，對復用信道進行解復用，這是一個相當昂貴、麻煩的轉換過程。而光放大器可以同時放大所有的信道，可省去信道解復用過程。用光放大器取代光-電-光中繼器的放大器就稱為在線放大器。

圖8.1.8 光放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應用

a）在線放大器 b）光發(fā)射機功率增強器 c）接收機前置放大器 d）在局域網中用于補償分配損耗

       光放大器的另一種應用是把它插在光發(fā)射機之后，來增強光發(fā)射機功率。稱這樣的放大器為功率放大器或功率增強器。使用功率放大器可使傳輸距離增加10~100km，其長短與放大器的增益和光纖損耗有關。為了提高接收機的靈敏度，也可以在接收機之前，插入一個光放大器， 對微弱光信號進行預放大，這樣的放大器稱為前置放大器，它也可以用來增加傳輸距離。光放大器的另一種應用是用來補償局域網（LAN） 的分配損耗，分配損耗常常限制網絡的節(jié)點數，特別是在總線拓撲結構的情況下。

       另外，EDFA可在多信道系統(tǒng)中應用，因為EDFA的帶寬與半導體光放大器（SOA）的帶寬都很寬（1~5THz），使用光放大器可同時放大多個信道，只要多信道復合信號帶寬比放大器帶寬小就行。