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光放大器经过多年的发展-博亚体育app

行业资讯 / 2021-10-05 00:03

本文摘要:1.背景 光通信系统中的光信号,经过一定距离或者一些功能器件后,引发的损耗必需展开功率补偿,才能在接收端准确接管。已完成这些功率补偿的器件,就是光放大器。最先的光放大器是光电光(OEO)方式,即接管下来的信号光转换成电路信号,经过电路处置,再行通过光发射器升空过来。 这种形式的缩放,不受电路器件频带的制约,缩放的功率也并不大。现在波分适配系统(WDM)中早已基本不必OEO缩放,但在在一些短距离的短距离传输中,还有这种应用于。

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1.背景  光通信系统中的光信号,经过一定距离或者一些功能器件后,引发的损耗必需展开功率补偿,才能在接收端准确接管。已完成这些功率补偿的器件,就是光放大器。最先的光放大器是光电光(OEO)方式,即接管下来的信号光转换成电路信号,经过电路处置,再行通过光发射器升空过来。

这种形式的缩放,不受电路器件频带的制约,缩放的功率也并不大。现在波分适配系统(WDM)中早已基本不必OEO缩放,但在在一些短距离的短距离传输中,还有这种应用于。后来发展的全光放大器,信号光必要在光波导中缩放,不经过电路切换,解决问题了OEO电路制约的问题,并且获取长序多波缩放,在长距离密集波分适配(DWDM)系统中,获得广泛应用。光放大器经过多年的发展,主要有以下几类:  (1)翻转粒子放大器:掺入离子光纤放大器,例如掺入铒光纤放大器(EDFA)、掺入镨光纤放大器(PDFA)、掺入铥光纤放大器(TDFA)等,半导体光放大器是必要电泵浦的翻转粒子放大器;  (2)非线性衍射放大器:例如:拉曼放大器、布里渊放大器;  (3)非线性反射放大器:参量放大器;  第一类放大器的缩放波段各不相同缩放介质掺入离子或材料类型,第二类和第三类放大器缩放波段各不相同泵浦波长和材料类型。

  各种类型的光放大器,应用于光通信系统的有所不同应用于中,主要有应用于为三类:后置(功率)放大器、线路放大器、前置放大器。这些放大器获取缩放的同时,也给系统带给了缩放的自发辐射(ASE)噪声。减少噪声的设计,在近来高速系统中是一个急迫的拒绝。  2.光放大器现状  光放大器目前的主流是掺入铒光纤放大器(EDFA),掺入铒光纤放大器适合于CBand、LBand,速率半透明、大增益、大比特率、低噪声、高功率是使其沦为光通信低损耗窗口理想的光放大器。

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经过多年发展,EDFA发展了多种应用于形式,有单波应用于、多波应用于、增益固定式、可重构等多种形式;EDFA的小型化和密集程度也在提升,小型化方面,从MSA模块到HalfMSA模块甚至Micro模块,阵列式放大器从4Array到8Array甚至16Array。各种系统应用于形式大大推展了EDFA行业的发展,近年来ROADM和高速系统的发展,使小型化、阵列化沦为发展趋势。拉曼放大器,主要是分布式拉曼放大器(DRA),用作长距离传输,传输光纤作为缩放介质,可以在光通信的给定波段展开缩放,比特率大、有效地噪声小,和EDFA比起,提升了系统的信噪比。

经过多年发展,拉曼放大器应用于也有很多形式,单波、多波、前向、后向、分布式、分立式等。近年来,随系统速率的提升,对信噪比更加脆弱,系统对放大器的噪声明确提出了更加低的拒绝,利用DRA的低噪声特点,发展了DRA和EDFA的混合放大器。多阶分布式拉曼放大器的更进一步减少了噪声,在400Gbps系统中早已有应用于。  半导体放大器(SOA)是放大器中唯一电泵浦的放大器,可以和很多器件一起构建构建,构建缩放、电源、切换再造等功能。

其缩放波长范围长,可以从0.6um到1.6um,比特率也较为长。不过SOA饱和状态输出功率小、饱和状态时多波串扰、噪声大、偏振涉及增益大,容许了它的应用于。近年来,SOA在PON下有多种应用于,用量也渐渐大了一起,不过价格是个问题。

  3.光放大器发展  随着光通信的发展,通信容量的快速增长是誓言止息的执着。近年来,随400Gbps、Tbps甚至Pbps量级的研究,一些有所不同的光放大器显露出身影。

  光参量放大器(OPA),尤其是振幅脆弱放大器(PSA),在2010年后陆续经常出现在一些文章中。PSA在缩放的同时,可以获取0dB的噪声无限大,是高速系统中理想的放大器。  空分适配(SDM)放大器,分成多芯缩放和多模缩放。这两种缩放,都是单个放大器分段多路缩放的概念,每路也可以再行构建WDM。


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