SICK光纖放大器是指運(yùn)用于光纖通信線路中,實(shí)現(xiàn)信號放大的一種新型全光放大器。根據(jù)它在光纖線路中的位置和作用,一般分為中繼放大、前置放大和功率放大三種。同傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光放大器(SOA)相比較,OFA不需要經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、電光轉(zhuǎn)換和信號再生等復(fù)雜過程,可直接對信號進(jìn)行全光放大,具有很好的“透明性",特別適用于長途光通信的中繼放大??梢哉f,OFA為實(shí)現(xiàn)全光通信奠定了一項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)。
SICK光纖放大器技術(shù)就是在光纖的纖芯中摻入能產(chǎn)生激光的稀土元素,通過激光器提供的直流光激勵(lì),使通過的光信號得到放大。傳統(tǒng)的光纖傳輸系統(tǒng)是采用光—電—光再生中繼器,這種中繼設(shè)備影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,為去掉上述轉(zhuǎn)換過程,直接在光路上對信號進(jìn)行放大傳輸,就要用一個(gè)全光傳輸型中繼器來代替這種再生中繼器。適用的設(shè)備有摻鉺SICK光纖放大器(EDFA)、摻鐠SICK光纖放大器(PDFA)、摻鈮SICK光纖放大器(NDFA)。目前光放大技術(shù)主要是采用EDFA。
光纖通信的另一重要的低損耗窗口是1 300nm波段。摻釹離子(Nd3+)的氯化物玻璃光纖可構(gòu)成工作于這一波段的摻釹SICK光纖放大器。
SICK光纖放大器要求增益高,工作頻帶寬、噪聲低。摻鉺SICK光纖放大器已實(shí)用化,其典型值:小信號增益30dB,帶寬32nm,噪聲系數(shù)5dB。
摻鉺SICK光纖放大器是光纖通信技術(shù)的一項(xiàng)重大突破,它可免除常規(guī)光纖通信技術(shù)在中繼站進(jìn)行光一電一光變換而延長中繼距離,使常規(guī)的光纖通信提高到一個(gè)新的水平。對推動密集波分復(fù)用、頻分復(fù)用、光孤子光纖通信、光纖本地網(wǎng)和光纖寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。
(2)摻鐠SICK光纖放大器(PDFA)
PDFA工作在1.31μm波段,已敷設(shè)的光纖90%都工作在這一窗口。PDFA對現(xiàn)有光通信線路的升級和擴(kuò)容有重要的意義。目前已經(jīng)研制出低噪聲、高增益的PDFA,但是它的泵浦效率不高,工作性能不穩(wěn)定,增益對溫度敏感,離實(shí)用還有一段距離。
非線性O(shè)FA
非線性O(shè)FA是利用光纖的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對信號光放大的一種激光放大器。當(dāng)光纖中光功率密度達(dá)到一定閾值時(shí),將產(chǎn)生受激拉曼散射(SRS)或受激布里淵散射(SBS),形成對信號光的相干放大。非線性O(shè)FA可相應(yīng)分為拉曼SICK光纖放大器(SRA)和布里淵SICK光纖放大器(BRA)。目前研制出的SRA尚未商用化。
OFA的研制始于80年代,并在90年代初取得重大突破。在現(xiàn)代光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,如何有效地提高光信號傳輸距離,減少中繼站數(shù)目,降低系統(tǒng)成本,一直是人們不斷探索的目標(biāo)。OFA是解決這一問題的關(guān)鍵器件,它的研制和改進(jìn)在全球范圍內(nèi)仍方興未艾。
隨著密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)、光纖放大技術(shù),包括摻鉺SICK光纖放大器(EDFA)、分布喇曼SICK光纖放大器(DRFA)、半導(dǎo)體放大器(SOA)和光時(shí)分復(fù)用(OTDM)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,光纖通信技術(shù)不斷向著更高速率、更大容量的通信系統(tǒng)發(fā)展,而先進(jìn)的光纖制造技術(shù)既能保持穩(wěn)定、可靠的傳輸以及足夠的富余度,又能滿足光通信對大寬帶的需求,并減少非線性損傷。
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