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摻鉺光纖放大器的優(yōu)點(diǎn)

      EDFA的主要優(yōu)點(diǎn)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?yàn)镋DFA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(dá)到0.1dB。

       3）噪聲指數(shù)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(jìn)行多信道傳輸， 便于擴(kuò)大傳輸容量，從而節(jié)省成本費(fèi)用。

       6）與半導(dǎo)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(guān)，放大特性與光信號(hào)的傳輸方向也無關(guān)，在光纖放大器內(nèi)無隔離器時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)雙向放大。

       7）所需泵浦功率較低（數(shù)十毫瓦），泵浦效率卻相當(dāng)高，用980nm光源泵浦時(shí)，增益效率為10dB/mW，用1480nm光源泵浦時(shí)為5.1dB/mW；泵浦功率轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)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(gè)無源器件，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、體積小。

       9）對(duì)不同傳輸速率的數(shù)字制式具有完全的透明度，即與準(zhǔn)同步數(shù)字制式（PDH）和同步數(shù)字制式（SDH）的各種速率兼容，也不受LD 直接調(diào)制或外調(diào)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(yuǎn)供電流，從而可降低對(duì)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(diào)整能力，在放大器級(jí)聯(lián)使用中可自動(dòng)補(bǔ)償線路上損耗的增加，使系統(tǒng)經(jīng)久耐用。

       在光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(gè)重要應(yīng)用就是取代電中繼器。只要系統(tǒng)性能沒被色散效應(yīng)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?yàn)楣?電- 光中繼器要求在每個(gè)信道上使用各自的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)，對(duì)復(fù)用信道進(jìn)行解復(fù)用，這是一個(gè)相當(dāng)昂貴、麻煩的轉(zhuǎn)換過程。而光放大器可以同時(shí)放大所有的信道，可省去信道解復(fù)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(yīng)用

a）在線放大器 b）光發(fā)射機(jī)功率增強(qiáng)器 c）接收機(jī)前置放大器 d）在局域網(wǎng)中用于補(bǔ)償分配損耗

       光放大器的另一種應(yīng)用是把它插在光發(fā)射機(jī)之后，來增強(qiáng)光發(fā)射機(jī)功率。稱這樣的放大器為功率放大器或功率增強(qiáng)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(guān)。為了提高接收機(jī)的靈敏度，也可以在接收機(jī)之前，插入一個(gè)光放大器， 對(duì)微弱光信號(hào)進(jìn)行預(yù)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(yīng)用是用來補(bǔ)償局域網(wǎng)（LAN） 的分配損耗，分配損耗常常限制網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)，特別是在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的情況下。

       另外，EDFA可在多信道系統(tǒng)中應(yīng)用，因?yàn)镋DFA的帶寬與半導(dǎo)體光放大器（SOA）的帶寬都很寬（1~5THz），使用光放大器可同時(shí)放大多個(gè)信道，只要多信道復(fù)合信號(hào)帶寬比放大器帶寬小就行。