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拉曼光纖放大器 又名:RFA

光纖拉曼放大器基于光學(xué)中的非線性效應(yīng)——受激拉曼散射(SRS),當(dāng)適當(dāng)波長(zhǎng)的泵浦光以一定功率進(jìn)入光纖后,光纖中信號(hào)將被放大。

  拉曼光纖放大器的原理是基于光纖中的非線性效應(yīng):受激拉曼散射(SRS)。拉曼現(xiàn)象早在1928年就被Chandrasekhara Raman爵士所發(fā)現(xiàn)。目前對(duì)SRS效應(yīng)的研究已形成一套比較完整的理論體系。在早期單模光纖中首先測(cè)得了石英光纖中的拉曼增益系數(shù),其增益譜的典型特征是具有較寬的帶寬,可在很寬的范圍內(nèi)獲的拉曼增益。對(duì)于一定的拉曼增益,輸出端的拉曼散射光強(qiáng)與泵浦光功率和光纖長(zhǎng)度成正比,與光纖芯徑成反比。對(duì)于光纖中的拉曼效應(yīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),泵浦光與斯托克斯色散光的偏振方向?qū)^(guò)程影響很大,當(dāng)使用長(zhǎng)光纖時(shí),由于泵浦光與斯托克斯光無(wú)法實(shí)現(xiàn)同方向偏振方向傳輸,將使拉曼閾值成倍地上升。

  拉曼光纖放大器相對(duì)于摻鉺光纖放大器有明顯不同:

 ?。?)理論上只要有合適的拉曼泵浦源,就可以對(duì)光纖窗口內(nèi)任一波長(zhǎng)的信號(hào)進(jìn)行放大,因此它具有很寬的增益譜;

  (2)可以利用傳輸光纖本身作增益介質(zhì),此特點(diǎn)使光纖拉曼放大器可以對(duì)光信號(hào)的放大構(gòu)成分布式放大,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的無(wú)中繼傳輸和遠(yuǎn)程泵浦,尤其適用于海底光纜通訊等不方便建立中繼站的場(chǎng)合;

 ?。?)可以通過(guò)調(diào)整各個(gè)泵浦的功率來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)增益平坦度;

  (4)具有較低的等效噪聲指數(shù),此特點(diǎn)使其與常規(guī)的摻鉺光纖放大器混合使用時(shí)可大大降低系統(tǒng)噪聲指數(shù)。光纖拉曼放大器的性能決定了它在未來(lái)高速、大容量光纖通信系統(tǒng)中將發(fā)揮關(guān)鍵作用。
 
  除了上述優(yōu)點(diǎn)以外,拉曼光纖放大器也存在一些缺點(diǎn),比如:所需的泵浦光功率高,分立式要幾瓦到幾十瓦,分布式要幾百毫瓦;作用距離長(zhǎng),分布式作用距離要幾十至上百千米,只適合于長(zhǎng)途干線網(wǎng)的低噪聲放大;泵浦效率低,一般為(10~20)%;增益不高,一般低于15dB;高功率泵浦輸出很難精確控制;增益具有偏振相關(guān)特性;信道之間發(fā)生能量交換,引起串音。


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