EDFA-掺铒光纤放大器

2021-06-24

EDFA是英文“Erbium Doped Fiber Amplifier”的缩写,即掺铒光纤放大器,是一种使用铒离子来作为增益介质的光纤放大器。光放大器能够直接放大光信号,而无需在放大之前将信号转换为电信号,这也是最突出的功能,是长距离光通信中重要的光学部件。

EDFA在DWDM系统中已经得到广泛地使用,通常用于补偿长距离光通信中的链路损耗。最重要的特征是它可以同时放大多路光信号,并且可以与WDM技术轻松组合。EDFA的常用波段是C波段和L波段。

EDFA的出现解决了传统传输系统光-电-光的低效转换问题,实现了光-光转换,EDFA光纤放大器还具备以下几大性能优势:

优势
  • 高增益 增益是EDFA的重要参数之一,通常与输入信号光功率和输出信号光功率密切相关,光纤放大器的动态增益范围可达30~40dB。

  • 低噪声 EDFA的噪声主要来自自发辐射(ASE),理论上讲,EDFA的噪声为3dB,实际情况往往高于3dB,通常范围在4~7dB之间。

  • 宽频带 EDFA中心工作波长通常在1550nm处,频带宽度是20~40nm,能够进行多通道传输,增加传输容量。

  • 低损耗 EDFA工作波长刚好是光纤通信最佳波段(1500~1600nm),这一波段属于最低损耗区域,传输距离也比较长。

劣势
  • 成本高 由于EDFA的全球年用量仅在一百万台左右规模,所以其物料和制造成本相对较高。

  • 饱和输出功率有限 目前EDFA的最大输出功率可以做到23~26dBm水平,如果进一步提高输出功率就需要用到铒镱共掺的光纤放大器解决方案。

EDFA的出现,使光纤通信技术产生了质的飞跃,它是WDM系统中最有力的关键技术。光放大器的实用化,使WDM技术迅速成熟并得到商用,同时也为全光通信奠定了扎实的基础。





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