2021-07-15 11:24:09
一。什么是光放大器
1,光放大器是光纖通信系統(tǒng)中能對光信號進(jìn)行放大的一種系統(tǒng)產(chǎn)品。光放大器的原理基本上是基于激光的受激輻射,通過將泵浦光的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘柟獾哪芰繉?shí)現(xiàn)放大作用,可以直接放大光信號。
2,光放大器分類:
3,光纖放大器
光纖放大器就是在光纖中摻雜稀土離子(如鉺、鐠、
銩等)作為激光活性物質(zhì)。每一種摻雜劑的增益帶寬是不同的。
摻鉺光纖放大器的增益帶較寬,覆蓋C、L頻帶;
摻銩光纖放大器的增益帶是S波段;
摻鐠光纖放大器的增益帶寬在O波段附近。
之上海筱曉光子技術(shù)有限公司
二。摻鉺光纖放大器
1,介紹:摻鉺光纖放大器(EDFA,即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3+的光信號放大器)是1985年英國南安普頓大學(xué)首先研制成功的光放大器,它是光纖通信中最偉大的發(fā)明之一。摻鉺光纖是在石英光纖中摻入了少量的稀土元素鉺(Er)離子的光纖,它是摻鉺光纖放大器的核心。從20世紀(jì)80年代后期開始,摻鉺光纖放大器的研究工作不斷取得重大的突破。WDM技術(shù)、極大地增加了光纖通信的容量。成為當(dāng)前光纖通信中應(yīng)用最廣的光放大器件。
2,工作原理
過程:在摻鉺光纖中注入足夠強(qiáng)的泵浦光,就可以將大部分處于基態(tài)的Er3+離子抽運(yùn)到激發(fā)態(tài),處于激發(fā)態(tài)的Er3+離子又迅速無輻射地轉(zhuǎn)移到亞穩(wěn)態(tài)。由于Er3+離子在亞穩(wěn)態(tài)能級上壽命較長,因此很容易在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)信號光子通過摻鉺光纖時(shí),與處于亞穩(wěn)態(tài)的Er3+離子相互作用發(fā)生受激輻射效應(yīng),產(chǎn)生大量與自身完全相同的光子,這時(shí)通過摻鉺光纖傳輸?shù)男盘柟庾友杆僭龆啵a(chǎn)生信號放大作用。
由于CO,CO2氣體在1578nm附近都有吸收,所以我
們可以將1578nmDFB激光器用于TDLAS測cO,CO2濃度,下面是我們將L波段摻鉺光纖放大器加入系統(tǒng)前后的對比測試:
我們可以看到,激光器經(jīng)過摻鉺光纖放大器功率放大之后,吸收也有所增強(qiáng)。
由于我們的光纖放大器輸出功率可以達(dá)到2W,因此我們可以用于TDLAS遙測法,測試CO,CO2氣體濃度。